Коллоидная химия



бет82/130
Дата21.01.2022
өлшемі1,83 Mb.
#113034
1   ...   78   79   80   81   82   83   84   85   ...   130
Байланысты:
Лекция коллоид рус

4. Модель реального тела. Модель Бингама(*) – вязкопластическое тело
При последовательном соединении элементов

Р123н

γ1= γ1+ γ2 3

= 1+ 2 +3

При параллельном соединении элементов

Р=Р123 н

γ1= γ1= γ2 3

= 1= 2 =3




.
Рис. 4.10. Модель Бингама: параллельное соединение жидкостного элемента(поршень в цилиндре) и тела Сен-Венана


γ 




Рт Р Рт Р

Рис.4.11. Реологические кривые модели Бингама
Закон Бингама: Р = Рт + , (4.7)

причем Р включает две составляющие: разрушающее структуру и вызывающее течение.

По физическому смыслу  и  отличаются, т.к.

=  + Рт / = , (4.8)

ньютоновская вязкость учитывает все сопротивления течению, а пластическая не учитывает прочность структуры, но отражает скорость разрушения, в основном вязкостью дисперсионной среды, которая может меняться в широких пределах. Например, для газов вязкость равна примерно 10-5 Па с , для стекол и твердых тел – 1015 - 1020 Па с и более.

Течение такой системы начинается лишь тогда, когда напряжение сдвига превысит какое-то определенное критическое значение PТ, необходимое для разрушения структуры. Такое течение Бингам назвал пластическим, а напряжение сдвига PТ - пределом текучести. С точки зрения реологии такие системы называют пластично - вязкими, и закономерности их течения описываются уравнением Бингама.

При отсутствии структурной сетки значение PТ = 0 и уравнение Бингама переходит в уравнение Ньютона, а пластическая вязкость - в истинную вязкость ньютоновской жидкости. Графическое изображение уравнения Бингама представлено на рис.4.11.

Рис.4.12. Кривая течения бингамовской (а) и реальной пластично-вязкой системы (б).

Согласно рис.4.12, при нагрузках, превышающих Рт, происходит скачкообразное разрушение структуры, и пластическая вязкость принимает постоянное значение:

(4.9)

Примером систем, хорошо подчиняющихся уравнению Бингама, могут служить пасты из глины и консистентные смазки. Однако для большинства структурированных систем зависимость dU/dx от P выражается не прямой, а кривой (рис.4.12.б). Причина этого явления заключается в том, что при достижении предела текучести структура разрушается не сразу, а постепенно по мере увеличения Р и dU/dx.


На кривой можно выделить три критических напряжения сдвига:

1) Pn - минимальный предел текучести, соответствующий началу течения; 2) Pт - предел текучeсти по Бингаму, отвечающий отрезку на оси абсцисс, отсекаемому продолжением прямолинейного участка кривой;

3) Pm - максимальное напряжение сдвига, соответствующее значению P, при котором кривая переходит в прямую линию.

В области кривой (Pn - Pm) вязкость не является постоянной величиной и по мере увеличения P уменьшается. При P > Pm структура жидкости разрушается полностью и вязкость принимает постоянное наименьшее для данной системы значение.





Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   78   79   80   81   82   83   84   85   ...   130




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет