26
Наглядное представление о виде течения продуктов дают точки
одинаковой конфигурации, нанесенные на рис. 1.5, а, б, в. При этом следует
иметь в виду, что кривые на рис. 1.5, а построены для постоянного значения
градиента скорости, который на рис 1.5, б, в выражается горизонтальным
отрезком между кривыми 1—1’ и 2—2’.
Особенностью многих псевдопластичных и пластично-вязких
структурированных дисперсных систем коагуляционного типа является
наличие петель гистерезиса при нагрузке и разгрузке (см. рис. 1.5). Материал
начинает течь, когда напряжение достигает величины предельного или
условно-предельного. В дальнейшем с увеличением напряжения, повышается
градиент скорости и разрушается структурная сетка, разрушаются агрегаты и
ориентируются частицы.
Каждому значению градиента скорости соответствует определенное
равновесное состояние системы, которое достигается при медленных
изменениях градиента скорости. В действительности опыт протекает быстро,
возможны местные накопления деформаций или напряжений, которые не
успевают релаксировать при переходе к следующему измерению, когда
накладываются новые напряжения. Неоднократное прохождение зоны
исследуемых напряжений в прямом и обратном направлениях позволяет
добиться равновесного состояния продукта, при котором петли гистерезиса
практически исчезают. Для тиксотропных псевдопластичных систем каждая
последующая кривая располагается левее и выше предыдущей (см рис. 1.5,
б), в пространственной системе координат
h
эф
(
t
,
q
) все экспериментальные
точки образуют криволинейную поверхность.
Площадь реограммы (см рис. 1.3, а и 1.5, б) между кривой
и осью
ординат представляет собой (в соответствующем масштабе) удельную
мощность (на единицу объема в Вт/м
3
). Она складывается из мощности
ньютоновского течения (площадь между осью ординат и линией 0 – 5 на рис.
1.3, а) и мощности, требующейся при том же градиенте скорости для
достижения данной степени разрушения структуры. Мощность,
пропорциональная площади между двумя кривыми, образующими петли
гистерезиса (см. рис 1.5. б), характеризует степень приближения системы к
равновесному состоянию.
Во многих процессах продукт подвергается интенсивным
механическим воздействиям (в насосах, мешалках и пр.), т.е. его структура
достигает частичного или практически предельного разрушения. Поэтому
при использовании результатов вискозиметрических исследований для
практических расчетов следует хотя бы приближенно выбирать ту кривую
течения, которая соответствует данной степени разрушения структуры. В
соответствии с этим при расчете различных процессов необходимо
использовать характеристики, определенные в соответствующем интервале
напряжений и деформаций. Качественную оценку продукта также
необходимо проводить по наиболее существенным для данного процесса