ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вязкость из "Течение полимеров" Уравнения состояния определяют соотношение между напряжением и скоростью деформации в каждой точке объема жидкости, и в этом смысле они являются микроскопическими уравнениями. Но обычно можно измерять только макроскопические переменные, например скорость объемного течения может быть измерена значительно более просто, чем компоненты скорости в каждой точке жидкости. Следовательно, метод описания функциональной зависимости между напряжениями и скоростями деформации в общем уравнении состояния должен сводиться к установлению взаимосвязи между макроскопическими измеряемыми переменными. [c.23] Полученное соотношение (2.12) называют формулой Вейссенберга — Рабиновича —-Муни. [c.24] Проделанный анализ течения в капилляре основан на предположении о том, что осуществляется простой сдвиг жидкости. Это достигается при установившемся ламинарном изотермическом течении в капилляре постоянного сечения и бесконечной длины (т. е. области входа и выхода жидкости из капилляра не рассматриваются). [c.24] Одним из методов сведения к минимуму входовых эффектов является применение капилляра такой длины, при которой можно пренебречь перепадом давления во входовой области по сравнению с общим перепадом по всей длине трубки. Обычно это означает, что величина LJL, где L —полная длина трубки, должна быть малой, порядка 0,01. Для выполнения этого условия необходимо применение очень длинных капилляров, что на практике не всегда возможно. [c.25] Существует метод оценки влияния входовых эффектов, заключающийся в использовании двух капилляров, идентичных по всем параметрам, кроме их длин. Длина малого капилляра должна быть больше входовой области, для того чтобы в обеих трубках существовало пространство, в пределах которого реализуется простое сдвиговое течение. [c.25] Рассмотрим два таких капилляра, присоединенные к идентичным резервуарам (рис. 2.1). Предположим, что в пределах каждого капилляра устанавливается такой градиент давлений, который обеспечивает равную скорость истечения объемов одной и той же жидкости. [c.25] Обозначим через ДР я А Р полные перепады давлений в длинном и коротком капиллярах соответственно. Если объемная скорость течения одинакова в обоих капиллярах, то можно ожидать равенства концевых длин и перепадов давлений на этих длинах в обоих капиллярах. [c.25] Формула (2.17) позволяет оценить градиент давления в области установившегося простого сдвигового течения, когда исключено влияние концевых эффектов, хотя на практике любому вискозиметру присущи концевые эффекты. Следует заметить, что длины капилляров должны существенно различаться с тем, чтобы при оценке разности IS.Pl—APs не возникало заметных ошибок. [c.26] Для рассматриваемого примера п =0,4 и /С = 97 дин-см -секР-. [c.28] Во-вторых, полученные результаты не зависят от длины капилляра (данные для длинного и короткого капилляров описываются общей зависимостью). Это означает, что ошибки, обусловленные концевыми эффектами, меньше по величине, чем ошибки, связанные с другими источниками. Таким образом, отсутствие поправок на концевые эффекты при оценке АР, а также оказалось оправданным. [c.28] Рабочий узел вискозиметра, в котором осуществляется куэттовское течение, состоит из двух коаксиальных цилиндров, в зазоре между боковыми стенками которых помещается исследуемая жидкость. Конструкция прибора должна обеспечивать возможность вращения одного из цилиндров и измерения крутящего момента, обусловленного возникающим в жидкости напряжением. Схематическое изображение прибора дано на рис. 2.3. [c.28] Формула (2.39) является хорошим приближением при 5 0,1. [c.30] В вискозиметре типа В зазор между цилиндрами составляет 4 мм из— 0,794. Поскольку 5 не близко к нулю или единице, необходимо проводить вычисления по формуле (2.45). [c.32] Вначале строят зависимость 9 от в двойном логарифмическом масштабе. По ней находят значения т = dig Q/dlg хд для всех значений (рис. 2.4). Для упрощения полученная кривая в рассматриваемом случае может быть аппроксимирована двумя прямыми, наклоны которых указаны в таблице. [c.32] Сравнение данных, полученных для одной и той же жидкости на капиллярном и ротационном вискозиметрах. В оба ряда данных введены поправки на неньютоновские эффекты. Поправки на концевые эффекты не вводили. Верхняя кривая — зависимость для некорректированных данных, построенная в предположении течения ньютоновского характера [формула (2.47)]. [c.33] Рассмотрим течение между вращающимся конусом и плоской поверхностью (рис. 2.7). Угол между поверхностями в выпускаемых промышленностью приборах обычно очень мал и варьируется в пределах 1—5 град. [c.35] Подстановка этого решения в выражение для Д, з приводит к выводу о том, что Д1з= 0. Более того, симметрия течения указывает, что компоненты напряжения сдвига также исчезают. [c.36] При применении любого из описанных выше типов вискозиметров выделение тепла в процессе вязкого течения может привести к значительным изменениям температуры в образце. Вследствие сильной зависимости вязкости от температуры соотношение между напряжением и скоростью сдвига заметно изменяется при неизотермичности эксперимента. Кривая течения, полученная в таких условиях, не отражает основные характеристики жидкости при предполагаемой температуре исследования. Таким образом, возникает задача разделения влияния на исследуемые параметры нагревания вследствие выделения тепла и отклонений от ньютоновского поведения. [c.37] Анализ, проведенный в предшествуюш,ем разделе, применим (с минимальными изменениями) к неизотермическим течениям. Однако такой анализ не позволяет установить роль температуры в наблюдаемой картине. Это можно сделать лишь, приняв модель жидкости (т. е. уравнение состояния) и определив влияние температуры на значения параметров жидкости. [c.37] Вернуться к основной статье