![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Течение неньютоновских жидкостей
Закономерности движения неньютоновских жидкостей имеют ряд особенностей. Для обычных, или ньютоновских, жидкостей зависимость между напряжением сдвига Неньютоновские жидкости можно разделить на три большие группы. К первой группе относятся так называемые вязкие, или стационарные, неньютоновские жидкости. Для этих жидкостей функция а) Бингамовские пластичные жидкости, которые при малых напряжениях сдвига Для бингамовских жидкостей, к числу
где Зависимость (1) изображается на рис. 11-26 линией 2 с тангенсом угла наклона б) Псевдопластичные жидкости (3), которые начинают течь, как и ньютоновские, уже при самых малых значениях В логарифмических координатах функция
где k и m — константы. Величина k возрастает с увеличением вязкости и является мерой консистенции жидкости. Величина m меньше 1 (между 0 и 1), причем чем меньше значение m, тем значительней отличается течение псевдопластичной жидкости от ньютоновской (для последней m = 1 и, следовательно, Характер изменения в) Дилатантные жидкости, в отличие от псевдопластичных, характеризуются возрастанием Ко второй группе относятся неньютоновские жидкости, у которых зависимость между В соответствии с характером влияния продолжительности сдвига на структуру жидкости в этой группе различают тиксотропные и реопектантные жидкости. Для тиксотропных жидкостей с увеличением продолжительности воздействия напряжения сдвига определенной величины структура разрушается и текучесть возрастает. Однако после снятия напряжения структура жидкости постепенно восстанавливается, и она перестает течь. К числу таких жидкостей относятся, например, многие краски, тиксотропные свойства которых облегчают их нанесение и задерживают стекание краски, нанесенной на вертикальную поверхность. Легко наблюдать явление тиксотропии также на примере таких молочных продуктов, как простокваша, кефир и т. п., вязкость которых уменьшается при взбалтывании.
Реопектантные жидкости отличаются тем, что их текучесть с увеличением продолжи-тельности воздействия напряжения сдвига снижается. К третьей группе относятся вязко упругие, или максвелловские, жидкости, которые текут под воздействием напряжения т, но после снятия напряжения частично восстанавливают свою форму, подобно упругим твердым телам. Такими свойствами характеризуются некоторые смолы и вещества тестообразной консистенции. Кажущиеся вязкости всех неньютоновских жидкостей обычно значительно превышают вязкость воды. В настоящее время надежный расчет потери напора в трубопроводах и каналах возможен лишь для вязких, или стационарных, неньютоновских жидкостей. При ламинарном движении пластичных жидкостей по трубам круглого сечения их расход
где R и l — радиус и длина трубы; Уравнение (II, 107) выводится аналогично уравнению Пуазейля (II, 32) для ньютоновских жидкостей, и при Таким же образом для псевдопластичных и дилатантных жидкостей может быть получено уравнение
где R и l — коэффициенты уравнения (11, 106), постоянные для данной жидкости при данной температуре и определяемые опытным путем. Уравнение (II, 108) при m=1 и При турбулентном движении, когда градиенты скорости достаточно велики, кажущаяся вязкость стационарных неньютоновских жидкостей стремится к значению Расчет потери напора на трение для стационарных неньютонорских жидкостей можно проводить по уравнению того же вида, что и для ньютоновских жидкостей, т. е. по уравнению (II, 93).
|