Разрушение ньютоновской жидкости

Деформирование полимерных систем при повышенных скоростях деформации сопровождается рядом специфических явлений, отсутствующих у ньютоновских жидкостей. К их числу относится так называемое явление разрушения расплава или эластической турбулентности . В литературе это явление описывается главным образом применительно к течению упругих жидкостей в капиллярах, но оно имеет очень важное значение и для ротационных приборов. В случае течения упругих жидкостей в капиллярах при некотором критическом значении параметров, определяющих процесс деформирования, первоначально гладкая струя полимера начинает искажаться, на ней появляются регулярные или иррегулярные возмущения. При очень больших скоростях полимерные струи могут даже распадаться на отдельные зерна, а в некоторых случаях при очень больших скоростях деформаций струя снова оказывается гладкой. [c.34]

Упомянем еще три свойства растворов и расплавов полимеров. Первое известно как разрушение расплава и имеет важное значение в технике. Обнаружено, что при продавливании расплава полимера через фильеру с достаточно малыми скоростями вытекающая струя жидкости будет довольно гладкой и ровной, в то время как при больших скоростях поток становится неравномерным и неупорядоченным р 3 ). При этом числа Рейнольдса обычно много меньше критического значения для ньютоновской жидкости, при котором течение становится турбулентным. Следовательно, упругие свойства расплавов полимеров приводят к нестабильности течения на выходе фильеры [ ]. Хотя большинство опубликованных исследований относится к расплавам полимеров или весьма концентрированным растворам, автор установил, что раствор, сходный с композицией А, но немного большей концентрации (4%), проявляет заметную иррегулярность течения при условиях, показанных на рис. 10.8 для раствора А. [c.316]

Относительно III критерия следует заметить, что в случае, когда изменение вязкости происходит за счет частичного разрушения вторичной структуры (механизм 2, Б, 6) или за счет редукции первичных частиц (механизм 1, IV и 2, А), то должен быть низший предел структурной вязкости. Разрушение или редукция могут быть эффективными при преодолении связи — первичной или вторичной — между атомами и молекулами, а это возможно лишь тогда, когда напряжения, полученные при деформации, достигнут и превысят определенный предел. Ниже этого предела дисперсионная система как целое является простой ньютоновской жидкостью. [c.271]

Течение структурированных, как и обычных ньютоновских жидкостей, наступает под действием любой малой силы. Однако если ньютоновские жидкости текут при ламинарном потоке со скоростью, пропорциональной давлению (прямая 1), то для структурированных жидкостей пропорциональность наступает лишь после полного разрушения их структуры (прямолинейный участок D на кривой 2). [c.12]

Поведение вязко-пластичных материалов объясняется тем, что они в состоянии покоя имеют пространственную структуру достаточно жесткую, чтобы сопротивляться любому напряжению, не превосходящему по величине Tq. Превышение предела текучести приводит к полному разрушению структуры, и система ведет себя как обычная ньютоновская жидкость при напряжениях сдвига т — Tq. Структура снова восстанавливается, когда действующие в жидкости напряжения сдвига становятся меньше тго- [c.83]

Возникновение в дисперсных системах или р-рах полимеров пространств, структур, образуемых сцеплением ч-ц или макромолекул, вызывает резкое повышение В. При течении структурированной жидкости работа внеш. силы затрачивается не только на преодоление истинной (ньютоновской) В., но и на разрушение структуры. [c.100]

СТРУКТУРНАЯ ВЯЗКОСТЬ, вязкость, связанная с возникновением структуры в жидкости и зависящая от градиента скорости течения. С. в. характерна для дисперсных систем (в т. ч. коллоидных р-ров) и р-ров высоко-полимеров, С. в. обусловлена тем, что при течении структурированной жидкости работа внеш. сил затрачивается не только на преодоление истинной (ньютоновской) вязкости, но и на разрушение структуры, переориентацию вытянутых ч-ц в потоке и т. п. С, в. играет большую роль при перекачивании дисперсных систем (напр., пульпы при углублении фарватера рек) и жидких полимеров по трубопроводам, течении их в аппаратах хим. производств и т. п. [c.728]

Согласно принятому критерию, разрушение ньютоновской жидко сти должно быть возможно, если только Eir равно нулю, и тогд, разрушение должно происходить всегда и непрерывно. Это не со ответствует наблюдениям. Разрушение определяется как видимо разделение тела на части, а при ламинарном течении жидкости та кого видимого разделения не наблюдается Если скорость увеличи Бается настолько, что наступает турбулентность, то можно наблк дать видимое разделение жидкости на части. Турбулентность пред [c.224]

Если предположить справедливой для любого вида материала теорию максимального касательного напряжения Кулона, то можно было бы сказать, что в жидкости -г не должно превышать определенного максимального значения. В противном случае, поскольку отсутствует какой-либо определенный предел для касательное напряжение могло бы возрастать беспредельно, и вода была бы прочнее стали. В весьма ранней работе (1911 г.) я предположил, что у жидкости есть прочность на сдвиг, так же как и у твердого тела, и когда она превышается, течение становится разрывным, т. е. в случае рис. I. 4 будет обрыв прямой линии, представляюш ей повышение скорости от нуля до V. Отсутствуют какие-либо данные в поддержку этой точки зрения по отношению к простой ньютоновской жидкости, однако Оствальд и Ауэрбах (Auerba h, 1926 г.) утверждают, что в жидкостях, обнаруживающих структурную вязкость, турбулентность наступает задолго до того, как достигается критическая скорость Рейнольдса. Они предполагали, что причиной является внутреннее разрушение структуры системы, которое вызывает появление вихрей таких же, какие появляются при турбулентности. [c.225]

Одно или другое из только что упомянутых приспособлений в сосуде может отсутствовать или превалировать. Если нет отверстий в дне и нет сливного отверстия, разрушение материала может быть только хрупким. Если сливное отверстие настолько велико, что оно ликвидирует запас энергии, какова бы ни была скорость поступления, материал будет течь пластически, но разрушения не наступит. Если есть отверстия в дне, но нет сливного отверстия, материал будет обнаруживать ползучесть и хрупкое разрушение. Это — случай асфальта и бетона, которые, несмотря на их способность к ползучести, не могут деформироваться пластически и разрушаются только хрупко. Если дно без отверстий, но имеются отверстия на боковых стенках до некоторого уровня, то будет вязкая диссипация энергии, — это случай тела Шведова. Сосуд без дна (если бы существовала такая нелепость), через который может протекать бесконечное количество энергии с любой скоростью, есть модель ньютоновской жидкости (скорость релаксации которой бесконечна), способной, благодаря своей вязкости, рассеивать энергию с любой желаемой скоростью. Из рассмотрения модели (как выше, в параграфе 6), следовательно, снова приходим к заключению, что ньютоновская жидкость (скажем, вода) должна обладать возможностью выдерживать очень высокие, практически неограниченные касательные напряжения — заключение, с которым нельзя вполне согласиться. Этот результат указывает на некоторый дефект или на некоторое ограничение развиваемой теории. [c.227]

Рабинович 290 Работа деформации 63 объемной деформации 63 Размерность 25, 276, 281 Разрушение 116, 224, 222, 228, 229 Разрушение гукова тела 224 кельвииова тела 229 максвелловской жидкости 228 ньютоновской жидкости 224 лри всестороннем равномерном напряжении 222 [c.379]

При дальнейшем увеличении градиента скорости наступает предельное разрушение структуры и структурная гидросмесь течет, как однородная жидкость с некоторой минимальной структурной вязкостью Т1мин — переходный режим. Вязкость системы определяют как ньютоновскую. Профиль скоростей при этом режиме более тупой, чем при ламинарном режи.ме течения ньютоновской жидкости. [c.139]

При движении суспензий в структурном режиме шероховатость внутренней поверхности трубопроводов не оказывает влияния на гидравлические сопротивления. Обширными исследованиями реологических свойств структурированных дисперсных сред (илы, шламы, концентрированные суспензии, пищевые и сельскохозяйственные продукты) установлена нелинейность кривой текучести, т. е. вязкость таких сред не имеет определенного значения, а изменяется с увеличением или уменьшением градиента скорости При определенном напряжении сдвига т, происходит полное разрушение иростран-ственной структуры и при т>тк течение среды приобретает характер течения ньютоновской жидкости, а вязкость среды определяется вязкостью предельно разрушенной структуры Г1 пн. [c.140]

В табл. 7.3 приведены некоторые модели вязкопластичных сред. Наиболее простой и распространенной из них является модель Шведова— Бингама, которой отвечает верхняя прямая на рис. 7.1. В основу этой модели положено представление о наличии у покоящейся жидкости достаточно жесткой пространственной структуры, которая способна сопротивляться любому напряжению, меньшему Тд. За этим пределом наступает мгновенное полное разрушение структуры, а среда течет как обычная ньютоновская жидкость при напряжении сдвига т — Tg (когда действующие в жидкости касательные напряжения становятся меньше Тд, структура снова восстанавливается). В тех местах потока, где напряжения сдвига ниже предела текучести, образуются квазитвердые участки. [c.254]

Предложено еще два типа приборов [49]. В одном из них кольчатая пружина закручивается с контролируемой скоростью на угол 180°, в результате чего, к образцу передается напряжение, линейно возрастающее во времени. Во время закручивания мгновенные отклонения верхней плиты записываются как функция времени. Ньютоновские жидкости дают отклонение, пропорциональное квадрату времени (считая от начала испытаний). Однако, если в краске имеется слабоэластичная структура, исходный график отклонение — время будет скорее линейным, чем параболическим, с наклоном, пропорциональным эластичности затем, при некотором критическом напряжении, начинается разрушение структуры, и этот график приближается к графику, характерному для ньютоновских жидкостей. Таким образом, этим прибором можно изучать кинетику разрушения структуры. [c.389]

Для характеристики процесса разрушения структуры в упругих жидкостях значительный интерес представляет определение условий перехода от ньютоновских режимов течения к неныото-новскому, т. е. от нижней или верхней ньютоновских ветвей кривой течения к ее структурной ветви. [c.123]

Переход от нижнего ньютоновского режима течения к неньютоновскому связан со следующими изменениями характера процесса деформирования. В первом случае скорость самопроизвольной перестройки структуры в материале под действием теплового движения выше скорости принудительного разрушения структуры под действием его деформирования. Поэтому можно принять, что на режиме ньютоновского течения структура материала не изменяется . Переход к неньютоновскому течению означает, что на свойства материала начинает влиять принудительное разрушение его структуры. Это изменение режимов деформирования материалов А. А. Трапезников и В. А. Федотова [31 ] связали с переходом от монотонных кривых т (/), получаемых в методе й = onst, к кривым с максимумом. Таким образом, для неньютоновских жидкостей впервые был поставлен вопрос о связи между характером режимов установившегося течения и видом зависимости т (i). Выше указывалось, что в методе Q = onst у зависимостей т (t) экстремум появляется при достижении критической скорости деформации. Этой скорости соответствует нижнее — наи-низшее значение предела прочности т , которое в работе [31] было названо пределом текучести т, . [c.123]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...