НЮТОНОВИ ТЕЧНОСТИ

Този раздел предоставя класификация на неньютонови течности и обсъжда различни емпирични и теоретични­тикови уравнения, свързващи не-нютоновия вискозитет r със скоростта на срязване (или с напрежението на срязване) в случай на просто изотермично срязване. Влияние на температурата върху r | имайки в предвид­намерен в раздел 1.5.

Не-нютоновите течности включват течности, кривата te­което не е линейно, т.е. не-нютонов вискозитет­която течност не остава постоянна при дадена температура и налягане, а зависи от други фактори, като скорост на срязване, конструктивни характеристики на оборудването, в което­течността, както и от „предисторията“ на течността.

Реални флуиди с нелинейна крива на потока могат да бъдат­разбийте в три широки групи:

1) системи, за които е скоростта на срязване във всяка точка­само някаква функция на напрежението на срязване в същата точка;

2) по-сложни системи, в които връзката между напреженията­тя и скоростта на срязване зависят от времето на действие на напрежение или „предисторията“ на течността;

3) системи, които имат свойства както на твърдо, така и на течно състояние и частично проявяват еластично възстановяване на формата­след облекчаване на стреса (т.нар. вискоеластична течност­кости).

Системи от първи тип, свойствата на които не зависят от времето­нито може да се опише с реологичното уравнение (1, 5-7)

при което следва, че скоростта на срязване във всяка точка на флуида е функция от напрежението на срязване в същата точка. Такива ве­веществата могат да се нарекат вискозни не-ютои течности­ми Удобно е да ги разделите на 3 групи, в зависимост от формата на функцията (1.23):

1) бингамовски пластмасови течности (бингамовски пластмасови течности­ki);

2) псевдопластични течности (псевдопластични);

3) дилатантни течности.

Кривите на потока, типични за тези три вида течности, са показани на фиг. 1.4.

Bingham пластмаса. Кривата на потока за тези материали е права линия, пресичаща оста на напрежението на срязване на разстояние mt от началото му. Напрежението на границата на текучест tm е границата, превишаването на която води до появата на вискозен поток.

Реологичното уравнение за пластмасите на Bingham (което­Roe Bingham, изведен през 1916 г., и F.N. Shvedov - през 1889 г.) може да бъде­напишете във формата:

/ (t) = t-tm = 0, t 1 и колкото повече, толкова по-нисък е вискозитетът.

Трябва да се отбележи, че размерите m и a зависят от степента, но за много инженерни изчисления това няма значение.­природна стойност.

Привидният вискозитет r | s за степенния закон може да бъде изразен чрез n. За това изразът за привидния вискозитет на заместителя­Вземаме стойността на m от уравнението (1.25).

Най-накрая получаваме Gogla:

но тъй като за псевдопластичните материали lx y (или I) може да бъде както положителен, така и отрицателен, но h винаги трябва да бъде положителен. Отбелязваме, че когато uu - 1skc от потока n е равен на I, законът за степента намалява до нютоновия­mu. По този начин увеличаването на отклонението на n от единица се определя от не-нютоновата природа на течността. Трябва да се отбележи • от. според закона за степента, вискозитетът на псевдопластична частица става безкрайно голям, когато y (или m) намалява до нула, а r се стреми към нула, когато y (или m) става безкрайно малък. За дилатантните системи е вярно • и ".