Folyadékok viszkozitásának teljesítménytörvénye
Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2020. augusztus 2-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzéshez 1 szerkesztés szükséges .A folyadék viszkozitásának hatványtörvénye nem newtoni folyadékokra vonatkozó összefüggés , amely szerint a τ nyírófeszültséget a képlet adja meg.
,
ahol:
- K az áramlási sűrűség tényezője ( SI -ben az egység Pa s n ),
- ∂ u /∂ y a sebességgradiens a folyadékrétegek nyírási síkjára merőleges tengely mentén (SI-ben s −1 -ben mérjük )
- n a folyadék viselkedésének mutatója (dimenzió nélküli).
Érték
a látszólagos vagy effektív viszkozitás a sebességgradiens függvényében (SI-ben, Pa s-ban mérve).
Más néven Ostwald - de Waale hatványtörvény [1] [2] [3] . Ez az összefüggés egyszerűsége miatt kényelmes a számításokhoz, de csak megközelítőleg írja le a valódi nem-newtoni folyadékok viselkedését. Például egynél kisebb n esetén a teljesítménytörvény azt jósolja, hogy az effektív viszkozitásnak korlátlanul csökkennie kell a sebességgradiens növekedésével, nullává válik, ha a sebességgradiens a végtelenbe megy, és fordítva, a viszkozitás a végtelenbe csökkenne, ha a folyadék pihenés. A valódi folyadékoknak azonban van maximális és minimális effektív viszkozitása, ami molekuláris szinten a fizikai kémia törvényeitől függ . Vannak más modellek is, amelyek jobban leírják a folyadékok belső viselkedését a sebességgradienstől függően, de ez a megnövekedett pontosság az egyszerűség rovására megy. Ezért a hatványtörvényt továbbra is a folyadékok viselkedésének leírására használják, lehetővé téve olyan matematikai előrejelzések készítését, amelyek jól egyeznek a kísérleti adatokkal.
Azok a folyadékok, amelyek viselkedését hatványtörvény írja le, három különböző típusú folyadékra oszthatók, viselkedési indexüktől függően:
| n | Folyadékok típusa |
| <1 | Pszeudoplasztikus |
| egy | Newtoni folyadékok |
| >1 | Dilatáns folyadékok |
Jegyzetek
- ↑ pl . GW Scott Blair et al. , J. Phys. Chem ., 43 (7), 853-864 (1939). A de Waele-Ostwald törvény is, pl . Markus Reiner et al. , Kolloid Zeitschrift (1933) 65 (1) , 44-62
- ↑ Ostwald de Waele-Ostwald egyenletnek nevezte: Kolloid Zeitschrift (1929) 47(2) 176-187
- ↑ Gusev Yu.I., Karasev I.N., Kolman-Ivanov E.E. Vegyipari gépek tervezése és számítása. - M., Mashinostroenie, 1985. - p. 142