ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені 5В072700 «Азық-түлік өнімдерінің технологиясы» мамандығына арналған азық-ТҮлік өнімдерінің реологиясы

Пластикалық және тұтқыр ағуға сәйкес келетін кернеулерді біріктіргенде пластикалы-тұтқыр орталарға арналған Бингам теңдеуін алады:

Бұл теңдеу көптеген тамақ өнімдерінің деформациялық күйін сипаттауда қолданылады (шұжық фаршы, қамыр, конфет және т.б.).

Классикалық реологиялық моделдер ағу қисықтарын толық сипаттай алмаған жағдайларда реологияда кернеу мен деформацияның сызықты емес теңдеулері кеңінен қолданылады. Қазіргі уақытқа дейін мұндай теңдеулердің қатары көптеген эмпирикалық және жартылай эмпирикалық теңдеулермен толығуда. Мұндай теңдеулердің тәжірибе жүзінде анықталатын бірнеше тұрақтысы болатындықтан, олар практикалық қолдануға сенімсіз және қиындық туғызады. Бұл теңдеулердің маңыздылығы да әртүрлі деңгейде болады.
3. Сұйықтарға тұрақты ығысу кернеуі әсерінде ағуы, яғни тұрақты немесе айнымалы жылдамдықты деформациясы байқалатын заттар жатады. Ағу шегінен жоғары шектерде пластикалық денелер сұйықтарға тән қасиеттерге ие болады.

Мысалы, ньютон сұйығын  кернеумен қарапайым ығыстырғанда белгілі жылдамдықты  деформация туындайды. Ығысу кернеуінің деформация жылдамдығына қатынасы / реологиялық сұйық тұрақтысы болып табылады және оны ньютон тұтқырлығы деп атайды.

= /.

Ньютондық сұйық күйінің реологиялық теңдеуі келесі түрде болады.

Ньютондық емес сұйықтар – бұл жай-күйі ньютон заңына бағынбайтын сұйықтар. Олар максвеллдік, дилатантты, бингамдық, тиксотропты және т.б. болып бөлінеді.

Сұйықтың негізгі қасиеті - тұтқырлық. Ньютондық емес сұйықтардың тұқырлығы — ығысу жылдамдығының функциясы, сондықтан оны «кажущейся» немесе тиімді тұтқырлық _эф (Пас) деп атайды. Ол ығысу жылдамдығы қажетті диапазонда белгілі болғанда, материалдың ағуын толық сипаттайды.

Тиімді тұтқырлықты аспаптың көмегімен анықтағанда ағу қисығын және тұтқырлық функциясын сипаттау үшін кең көлемде екі жұп мәндер анықталады.

Сұйықтарды сипаттау үшін ағу қисықтары – реограммалар қолданылады. Олар қарапайым ығысу жағдайындағы ығысу кернеуінің ығысу деформациясы жылдамдығынан тәуелділігін сипаттайды.

Ағу процесінің инженерлік есептеулері сұйық күйінің математикалық моделі болып табылады. Ньютондық сұйықтар үшін қажетті кернеулер аймағындағы олардың күйін толық сипаттай алатын моделдер қолданылады.

Ньютондық емес сұйықтар моделінде материалдың кемінде екі реологиялық сипаттамасы болады. Егер ньютондық емес сұйықтарды ығысу жылдамдығының үлкен диапазонында 0 бастап зерттесе, онда ағу қисығының толық көрінісі алынады. Ығысу жылдамдығының аз мәнінде мұндай сұйықтың бастапқы тұтқырлығы ₀ тұрақты болады. Ығысу жылдамдығы жоғарылаған сайын құрылым біртіндеп бұзылып, тұтқырлық соңғы тұрақты мәніні _ жетеді.
Өзінді тексеруге арналған сұрақтар

1. Кернеу не болып табылады? 2. Кернеудің қандай түрі болады? 3. Деформация деген не? 4. Деформация қандай болуы мүмкін? 5. Ығысу кезіндегі салыстырмалы деформация деп нені айтады? 6. Кернеу қалай анықталады? Оның өлшем бірлігі қандай? 7. Серпімділік деген не? 8. Дененің серпімділігі немен сипатталады? 9. Серпімділік қандай заңымен анықталады? 10. Серпімділіктің көлемдік модулін қандай формуламен есептеуге болады? 11. Адгезия дегеніміз не? 12. Пластикалық ағу деп нені айтады? 13. Тұтқырлық дегеніміз не? 14. Тиімді тұтқырлық деп нені айтады? 15. Конденсациялы-кристаллизациялық құрылымдар қандай нәтижесінде құралады? 16. Пластикалы-тұтқыр денелер үшін қандай теңдеу қолданылады? 17. Фойгт-Кельвиннің серпімді-тұтқыр қатты денесі үшін серпімді және тұтқыр кернеулерді біріктіргенде қандай теңдеуді алуға болады?

1. Горбатов А.В. Реология мясных и молочных продуктов. – М.: Пищевая промышленность, 1979. – 384 с.

2. Мачихин Ю.А., Мачихин С.А. Инженерная реология пищевых продуктов. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. – 215 с.

3. Реология пищевых продуктов. /Еркебаев М.Ж., Кулажанов Т.К., Мачихин Ю.А., Медведков Е.Б. – Алматы, 2003. – 192 с.

4. Реология пищевых масс /К.П. Гуськов, Ю.А. Мачихин, С.А. Мачихин и др. – М.: Пищевая промышленность, 1970. – 207 с.

5. Реометрия пищевого сырья и продуктов: Справочник /Под ред. Ю.А. Мачихина. – М.: Агропромиздат. – 1990 – 271 с.