Рис. 10.1. Кривые течения неньютоновских вязких жидкостей
На рис. 10.1 приведены кривые течения неньютоновских вязких жидкостей. Кривая 1 соответствует вязкопластичной жидкости, кривая 2 —псевдопластичной, кривая 4 —дилатантной; кривая 3 соответствует случаю п = 1, т.е. представляет собой кривую течения для вязкой жидкости.
Для неньютоновских вязких жидкостей вводится понятие кажущейся вязкости
(10.5)
и текучести
(10.6)
В отличие от ньютоновской жидкости величины mа и jа — не константы, а функции касательного напряжения.
При движении неньютоновской вязкой жидкости по трубе радиусом а и длиной l под действием перепада давления Dp распределение касательного напряжения по радиусу, как и в случае ньютоновской жидкости, имеет вид
(10.7)
где tа — касательное напряжение на стенке трубы, определяемое из соотношения:
Распределение скорости по сечению трубы определяется по формуле
(10.8)
где f(t) определяется по формуле (10.3).
Расход неньютоновской вязкой жидкости определяется при любом виде функции f(t) из соотношения
|
|
. (10.9)
Формулы (10.6) и (10.7) справедливы при отсутствии пристенного скольжения. При вращательном течении неньютоновской вязкой жидкости между двумя соосными цилиндрами распределение касательного напряжения по радиусу имеет вид
(10.10)
где М — момент сил трения, действующих на единицу длины цилиндра.
Угловая скорость наружного цилиндра W при отсутствии пристенного скольжения и неподвижном внутреннем цилиндре определяется по формуле
(10.11)
где ti, te — напряжения сил трения на поверхностях внутреннего и наружного цилиндра соответственно.
1. Как определяется неньютоновская жидкость?
2. Какая жидкость называется неньютоновской вязкой?
3. Каким реологическим уравнением описывается течение вязко-пластичной жидкости?
4. Сколько реологических параметров определяют модель степенной жидкости?
5. Как распределяется касательное напряжение по радиусу кольцевого зазора при вращательном течении жидкости?
6. К каким особенностям в распределении скорости по сечению трубы приводит наличие начального напряжения сдвига в модели вязко-пластичной жидкости?