Nenewtonské kapaliny

Created by Nikol Vypior (osobní/personal)

#HYA, #Reologické modely, #VODA, #hydraulika, #reometrie, #ČVUT

Tvar smykového napětí konstatní

příklady hodnot počátečního napětí τy

Píst v jádru

Každá kapalina má svůj vlastní z. viskozity

není žádný obecný vztah mezi stavem napjatosti (τ) a stavem deformace (du/dy)
určuje se tedy individuálně

Newtonský reolog. model

τ … smykové napětí

mocninový reolog. model (dvouparametrický)

Proudění v potrubí

Rovnice proudění

Ztráta třením

I-v křivka: hydraulický gradient versus průřezová rchlost v potrubí

Neplatí Newtonův zákon viskozity

Dynamická viskozita μ

součinitel vnitřního tření proudící kapaliny

Reologické modely

reologické vlastnosti určené konstitutivní rovnicí = reologickým modelem → vztahem mezi smykovým napětím a gradientem rychlosti; určuje se měřením
zařazení do typu dle tvaru reologického modelu

Binghamův reolog. model (dvouparametrický)

Frikční model

Postup výpočtu energetické ztráty třením

URČENÍ REOLOGICKÝCH PARAMETRŮ KAPALINY (teoretické reologické modely nabo měření ve viskozimetrech)
URČENÍ REŽIMU PROUDĚNÍ (laminární nebo turbulentní)
URČENÍ HYDRAULICKÉHO GRADIENTU metodou scale-up nebo vhodným předpovědním modelem

Čím hustší, tím větší ztráty při proudění

gradient tlaku is

vliv Cv … objemová koncentrace částic

Tokové charakteristiky = reogramy

Reologické parametry

nauka zkoumající materiálové charakteristiky (vlastnosti) látek za pohybu, tj. při jejich deformaci způsobené zatížením (nejčastěji smykovým) → pro popis vnitřního tření
- u newtonských je to viskozita
- u nenewtonských je jich více
zavedl Bingham: Panta Rhei - vše teče - každá látka při vystavení dostatečnému namáhání

Reynoldsovo číslo, Darcy-Weisbach

zdánlivá viskozita

nemusí být nutně konstantní v celém rozsahu gradientů rychlosti du/dy

Herschel-Bulkleyův reolog. model

mocninový tříparametrický model

Metoda Scale-up

hydraulický gradient = sloupec vody/délka → v čem vyjádřit sloupec ne-vody?

větší hustota → menší dopravní výška

turbulentní proudění

reologie betonu

Většina kapalin v praxi řídnoucí

a mohou být i tixotropní (řídnou, např. barvy) nebo reopexní (houstnou), tzn. časově závislé - jejich reologické vlastnosti se mění v čase (kapalina řídne nebo houstne), při časově neměnném namáhání, např. míchání o konst. otáčkách.