ВУЗ:
Составители:
Вязкость неньютоновских жидкостей не остается постоянной, а изменяется в зависимости от скорости сдвига, его
продолжительности. Поэтому зависимость напряжения сдвига τ от
dn
dW
нелинейная. Эти зависимости называются кривыми
течения.
Неньютоновские жидкости разделяются на три группы. К первой группе относятся так называемые вязкие или
стационарные неньютоновские жидкости. Для этих жидкостей функция
)τ(f
dn
dW
= не зависит от времени.
Рис. 1. Кривые течения для различных жидкостей:
1 – ньютоновские; 2 – бингамовские пластичные;
3 – псевдопластичные; 4 – дилатантные
По виду кривых течения различают следующие разновидности жидкостей этой группы:
− бингамовские пластичные жидкости, которые при малых напряжениях лишь несколько деформируются и начинают
течь только при увеличении τ до некоторого значения τ
0
, называемого пределом текучести. При
τ > τ
0
они ведут себя как ньютоновские. Для бингамовских жидкостей, к которым относятся очень густые суспензии,
уравнение кривой течения имеет вид
dn
dW
п0
ττ η=− ,
где η
п
– коэффициент пропорциональности, называемый пластической вязкостью;
– псевдопластичные жидкости, которые начинают течь, как и ньютоновские при очень малых значениях τ. Однако η
к
(кажущаяся вязкость) зависит от величины τ. Значение η
к
снижается с увеличением
dn
dW
и кривая течения переходит в прямую
при большом сдвиге. Кривая течения имеет вид
m
dn
dW
=
к
ητ , (1)
где
m < 1 коэффициент, чем меньше его величина, тем больше жидкость отличается от ньютоновской;
– дилатантные жидкости характеризуются возрастанием η
к
с увеличением
dn
dW
, представляют собой суспензии с
большим количеством твердой фазы. Кривая течения аналогична кривой (1) для псевдопластичных жидкостей. Отличие
состоит в том, что коэффициент
1>m .
Ко второй подгруппе относятся неньютоновские жидкости, у которых зависимость
dn
dW
и τ изменяется во времени.
Кажущаяся вязкость η
к
определяется не только градиентом скорости, но и продолжительностью сдвига τ, т.е. предысторией
жидкости:
• тиксотропные жидкости, у которых с увеличением продолжительности воздействия напряжения сдвига
определенной величины, структура разрушается и текучесть растет. Например, в красках облегчается нанесение и
задерживается стекание. Легко наблюдать явление тиксотропии на кефире или простокваше, вязкость таких жидкостей
уменьшается при взбалтывании;
• реопектантные жидкости – текучесть снижается с увеличением продолжительности сдвига.
К третьей подгруппе относятся вязкоупругие или максвелловские жидкости, которые текут под воздействием
напряжения τ, но после снятия напряжения τ частично восстанавливают свою форму, подобно упругим твердым телам.
Кажущаяся вязкость всех неньютоновских жидкостей значительно превышает вязкость воды.
2. Зависимость вязкости жидкостей от температуры и давления
Вязкость жидкостей обычно убывает с повышением температуры. Это естественно, так как при этом облегчается
взаимное перемещение молекул. У маловязких жидкостей, например у воды, это падение, хотя и заметно, но не очень
значительно.
В жидкости каждая молекула совершает колебания около незакрепленного (в кристаллическом теле около
закрепленного) положения равновесия. При перемещении одних слоев жидкости относительно других ориентировка молекул
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- …
- следующая ›
- последняя »
