ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Распространение волн по струе из "Течение полимеров" Эксперименты по релаксации напряжения обычно выполняются на эластомерах с характерным временем релаксации (порядка 0,1 сек и более). Релаксацию напряжения за короткие промежутки времени трудно оценить при стандартных методах испытания. Следовательно, для изучения этого явления в жидкостях с малыми временами релаксации нужно применять особую аппаратуру. Такую аппаратуру используют в методе распространения волн по струе, выходящей из длинного капилляра. [c.87] МОСТИ поверхностного натяжения жидкости и длины волны исходя из данных, 0 взаимосвязи между периодичностью узлов, скоростью перемещения струи и частотой колебаний капилляра [57]. [c.88] Поперечная волна, наложенная на выходящую из капилляра струю. [c.88] При выходе струи из капилляра прекращается действие сдвигового поля, что позволяет развиваться процессу релаксации нормальных напряжений. Если теперь по струе будет распространяться волна, то она пройдет через область быстрой релаксации напряжения. Изменение напряжения приведет к изменению расстояния между узлами стоячих волн, по которому представляется возможным определить скорость релаксации напряжения. [c.88] Огибающая функция M z) показана на рис. 2.32. [c.89] Если ТцУ — известная функция z, то можно вычислить M z). Нулевые значения M(z), соответствующие узлам волновой картины, регистрируют фотографически. В большинстве экспериментально исследовавшихся случаев расстояние между узлами, начиная со второго узла от выхода капилляра, устанавливается приблизительно постоянным. Следовательно, информация о релаксации напряжения может быть получена по значениям расстояния между первым и вторым узлами (длина несущей волны в хорошем приближении не зависит от свойств материала и по ней нельзя получить дополнительной информации о его релаксационных свойствах). [c.89] В этом выражении alRj представляет собой вклад поверхностного натяжения в полное напряжение [57], (Гц)о—осевое нормальное напряжение на выходе из капилляра, усредненное по сечению трубки, Vj—скорость истечения струи и Я. — время релаксации жидкости, рассчитанное в предположении экспоненциального закона затухания напряжения. [c.89] В обычных условиях эксперимента изменение радиуса струи происходит на расстоянии, существенно меньшем расстояния между узлами. Следовательно, Rj и V следует относить скорее к величинам, связанным со струей, чем к величинам, связанным с капилляром. Конечно, необходимо учесть соотношения Rj=yR и Vj= V)/x . [c.89] Значения (V) и / объяснены выше при обсуждении явления разбухания струи. [c.91] Если принять экспоненциальную модель релаксации напряжения, можно найти решение для уравнения огибающей М(г). На рис. 2.32 приведены результаты теоретических расчетов, построенные в функции безразмерных параметров (их значения объяснены на рисунке). Как видно, значения отношения расстояний до первых двух узлов проходят через максимум. Для каждого большого значения Р (большое время релаксации) напряжение релаксирует медленно, вследствие чего струя на протяжении первых двух узлов находится в практически одинаково напряженном состоянии, что обусловливает приблизительно равные расстояния между узлами. В противоположном предельном случае наблюдается та же картина напряженное состояние (усредненное во времени) в струе практически не изменяется на протяжении двух первых узлов, поскольку релаксация происходит на расстоянии, значительно меньшем расстояния между узлами. [c.91] Поскольку Р я Q содержат неизвестную величину ( 1)0, для обработки данных обычно применяют метод последовательных приближений. На рис. [c.91] Тангенс угла наклона такой кривой в области низких скоростей сдвига должен был бы иметь значение порядка трех. Однако непосредственное измерение напряжений в этой области скоростей сдвига свидетельствует, что для большинства полимерных растворов [24] значение тангенса угла наклона приближается к двум. Очевидно, метод распространения волн по струе должен быть подвергнут дополнительному анализу. В первую очередь необходима разработка более реалистической модели релаксационного процесса, чем примененная выше. Только после этого можно сделать вывод о применимости данного метода. [c.92] Вернуться к основной статье