online kép - Fájl  tubefájl feltöltés file feltöltés - adja hozzá a fájlokat onlinefedezze fel a legújabb online dokumentumokKapcsolat
  
 

Letöltheto dokumentumok, programok, törvények, tervezetek, javaslatok, egyéb hasznos információk, receptek - Fájl kiterjesztések - fajltube.com

 

Online dokumentumok - kep
  

REOLÓGIA

fizikai



Fájl küldése e-mail



egyéb tételek

 
Magneses jelenségek
REOLÓGIA
 
 


REOLÓGIA


Folyástan , „fizikai kémiai mechanika”

(Rehbinder)

a testek deformációjával foglalkozik


deformáció alakváltozás mechanikai hatásra



tömegpontok elmozdulnak

kapcsolatuk nem szünik meg


mechanikai hatás külsö erök

izotrop (hidrosztatikai nyomás) a test térfogata változik

alakja nem

anizotrop nyírás alakváltozás (V állandó)



MECHANIKAI HATÁS DEFORMÁCIÓ



reverzibilis: elasztikus (rugalmas) deformáció szilárd test

az energia potenciális energiaként tárolódik

irreverzibilis: folyás

az energia hö formájában disszipálódik

disszipáció

függ a deformáció sebességétöl: viszkózus folyás

- ha sebessége az erövel arányos: Newtoni folyadék

- ha nem:                             nem Newtoni folyadék

nem függ                              plasztikus folyás





A test ellenállása Ft külsö erövel szemben:

tangenciális nyírófeszültség t

Ft dx V

D

a

X



nyírófeszültség: Pa


deformáció:


deformáció sebesség s-1

(sebesség gradiens)


A deformáció alaptípusai:


a feszültség megszünése után 3 válasz:


rugalmas deformáció: (acéllapra ejtett) acélgolyó


képlékeny deformáció: plasztilin golyó


folyás: vízcsepp


VISZKÓZUS FOLYÁS

(Irreverzibilis deformáció)



Newtoni folyadékok


molekuláris oldatok,



híg diszperziók, ha t kicsi és részecskéik izometrikusak


- a súrlódás miatt a mozgás fenntartásához t feszültségre van szükség

gés megmarad



NEWTON - törvény :





g t




tgb h

to                   t t[ST1]  b G





LAMINÁRIS ÁRAMLÁS (Newton-törvény érvényes)


L


p1 r p2 A A = 2prdr

Rounded Rectangular Callout: R

R



- áramlást fékezö (súrlódó)erö Fs h pr L v/ r


hajtóerö DP = p1 - p2                            Fh = r2p(p1 - p2)


stacionárius áramlás (v = állandó)


- h prL)dv/dr = r2p(p1 - p2)


dv = - r / 2hL (p1 - p2) dr

- az átfolyó folyadék

térfogatsebessége ) v - (p1 - p2)r2 / 4hL+ konst



(p1 - p2) R2 - r2 hL v = 0, ha

r = R

( ) HAGEN - POISEUILLE


Text Box:




- igy mérik h

- gázokra is érvényes


SZERKEZETI VISZKOZITÁS


polimer oldatok,

híg diszperziók, ha részecskéik anizometrikusak

a legtöbb kötöanyag oldat, színtelen lakk és minden pigmentált festék


hcsökken ha t nö, a rendszer egyre "könnyebben" folyik





t                  ho = áll. ho h


G nö

h közbülsö tartomány


h = áll.

G nö



G


TIXOTRÓPIA


anizometrikus részecskékböl álló "érintésre mozgó"

diszperz rendszerek

izoterm reverzibilis szol-gél átalakulás - h csökken, ha t

nyugvó

h G (t)


kevert

t



Dilatancia


egyes pigmentek, töltöanyagok

ht -vel, a deformáció hatására a rendszer "megszilárdul"



Plasztikus folyás


koherens diszperz rendszerek: nem térhálósított bevonatok (klórkaucsuk-, nitro-, akrilátlakkok)


tf folyáshatár




g t


t > tf

tgb hpl

t < tf


to t t G


ha t < tf rugalmas deformáció

ha t > tf folyás


és ha t tf G = 0




FOLYÁSGÖRBÉK


G                 

Newtoni folyadék

plasztikus folyás

dilatancia

tixotrópia


szerkezeti viszkozitás



t




DISZPERZ RENDSZEREK VISZKOZITÁSA


A viszkozitást befolyásolja a részecskék

alakja

száma (koncentrációja)

kölcsönhatása az oldószerrel

molekulatömege


SZUSZPENZIÓK FOLYÁSA


a híg szuszpenzió Newtoni folyadék

izometrikus részecskékre j < térfogati tört mellett az anyagi minöségtöl függetlenül:


j EINSTEIN - egyenlet

anizometrikus részecskék

eltérések a Newton- törvénytöl


Relatív viszkozitás



h h ho j

 

h h ho j

j Vdiszperz / Vdiszp+ Vközeg


j helyett a sürüséggel

r (g/cm3) 0,5 1,0 2,0

k       5,0 2,5 1,25

 

h ho (1 + k j

 

ahol




Fajlagos viszkozitás


a részecskéknek tulajdonítható fajlagos növekmény


hsp h ho ho hr j

 







Redukált viszkozitás


független a töménységtöl is



hred hsp j

 


mivel j c / r


hsp C = k



Megjegyzés


ANIZOMETRIKUS RÉSZECSKÉK esetén k > 2,5, nö a viszkozitás és az EINSTEIN-egyenlet csak kis koncentrációig érvényes.

MAKROMOLEKULÁK OLDATAINAK VISZKOZITÁSA


az oldott makromolekulák növelik a viszkozitást


- ha koncentrációjuk kicsi:


h ho



Belsö (határ) viszkozitás:

hi = lim hsp j

j

 


hi lim h ho

c C


- független a részecskék alakjától !


Tapasztalat: h = k Ma


hsp/c



lineáris polimer

Polivinil-alkohol vizes oldatainak

határ viszkozitása 330 K-en.


M                    h cm3/g

43.000 40

120.000 77

172.000 96

230.000 117

 


10 -

globuláris polimer

1 - szuszpenzió

h



C


az hsp/C vs. C görbék a részecske típusra jellemzöek              

VISZKOELASZTIKUS RENDSZEREK


- tojásfehérje (rugalmas és viszkózus)

- nem térhálós polimerek (inkább rugalmas)

- polimer oldatok, olvadékok (elsösorban viszkózus)




MAXWELL - test




m                      Hooke - elem


MAXWELL - egyenlet

h Newton- elem

t


A. g g (t) , to = állandó

nyúlás t = állandó és

reverzibilis

(rugalmas)

deformáció

irreverzibilis

deformáció

(folyás)

t1 idö

konst


a rúgó kezdeti nyúlása így


Konstans feszültség hatására a deformáció reverzibilis és irreverzibilis részének nagyságát m és h aránya, l értékének a megfigyelés idötartamához való viszonya szabja meg


B. t t(t) , g = állandó


Ha g állandó (pillanatszerüen megnyújtjuk a modellt)


         

integrálva:

to

A test ellenállása "elernyed" a              g=k

deformáló erövel szemben.

l t nem csökken , a test rugalmas to/e

l nem lép fel feszültség, a test folyik

t l t

Relaxációs idö az az idötartam, amely alatt az adott deformáció fenntartásához szükséges kezdeti feszültség e részére csökken

C. t t( t ) ,         dg/dt = állandó


Konstans deformáció sebességgel nyújtunk

(így müködik a szakítógép)


              ha t = 0, t = 0


t = k h

 








1. h<< m a Hooke-elem nem müködik, a viszkózus jelleg

dominál

l nagy)

a nyújtás megkezdése után t = k h


- így viselkednek a folyadékok, tömény polimer oldatok,

polimer olvadékok


h<< m a Newton-elem nem müködik.

l kicsi) t k' t a deformáció reverzibilis, folyás nincs


- így viselkednek a kristályos anyagok és a polimerek

(M 107) kaucsukrugalmas állapotban.



t = k h

 
ha h m >> t    így

elhanyagolható

t k h a feszültség az idövel lineárisan nö


h és m nagyságának viszonyától, valamint a vizsgálat idötartamától függöen a modell (az anyag) rugalmas viszkózus, vagy viszkoelasztikus tulajdonsága dominál.



t

t k' t



t k h






t



VISZKOPLASZTIKUS FOLYÁS


Bingham-test

ha T kicsi plasztikus folyás hpl = áll.


T nagy viszkózus folyás hV j(G)



H t




N V

tB Bingham-féle folyáshatár



tf

hpl t tB G



G

ha t <tB az anyag egy testként mozog kapillárisokban például dugóként halad elöre). Amíg a nyírófeszültség kisebb a részecskék között ható nagy súrlódó eröknél, nem indul meg a folyás

- eltérések a modelltöl a valóságban a rendszer plaszticitás mellett

szerkezeti viszkozitást is mutat.

t h


reális Bingham-test nagy részecskék

az áramló rendszer részecskéi

t'B                                                                                                     dezaggragálódnak

ideális

tB Bingham-test

kis részecskék

G G



Hooke

(rúgóelem)


Newton

(csillapító elem)


St Venant

(súrlódó elem)

 


ideálisan rugalmas

szilárd test

ideális folyadék

ideálisan képlékeny test




viszkoplasztikus folyadék viszkoelasztikus

reális képlékeny test folyadék


Bingham-test Maxwell-test

H

N V viszkoelaszticitás

(polimer oldat)

N




viszkoelasztikus szilárd test



Kelvin-test


H                           N kaucsukrugalmasság

(gumi)




VISZKOELASZTICITÁS


Kelvin-test Viszkoelasztikus szilárd test



nyúlás

H N




to        t1 t

reverzibilisen müködik a terhelés (t) t1 ideig tart,

ha t > t1 a rúgó visszahúzza a dugattyút


TELJES = RÚGÓ + DUGATTYÚ

a modell müködésének to t (t) + t (t)

to mg + h

  - kezdetén:

t g 0 ,

- végén :

t , g k = t m ,


relaxációs idö





T nagy l kicsi (kT nagy)


- ideálisan rugalmas anyagot észlelünk

(Hooke - törvény)



T kicsi és t2 - t1 << l (l most nagy)


- a modell látszólag a viszkózus anyag tulajdonságait mutatja (Newton - törvény)




g l1 < l < l

l


l



l



min. mérési idö t1 ezt látjuk t2 idö




 [ST1]

Találat: 2981