реологічні моделі

Ріс.4.11. Реологічні криві моделі Бінгама

причому Р включає дві складові: руйнівний структуру і викликає перебіг.

За фізичним змістом h і h ¢ відрізняються, тому що

h = h ¢ + Рт / g ¢ =. (4.8)

ньютоновская в'язкість враховує всі опору течією, а пластична не враховує міцність структури, але відображає швидкість руйнування, в основному в'язкістю дисперсійного середовища, яка може змінюватися в широких межах. Наприклад, для газів в'язкість дорівнює приблизно 10 -5 Па с. для стекол і твердих тіл - 10 15 - 10 20 Па с і більше.

Перебіг такої системи починається лише тоді, коли напруга зсуву перевищить якесь певне критичне значення PТ. необхідне для руйнування структури. Таке протягом Бінгем назвав пластичним. а напруга зсуву PТ - межею плинності. З точки зору реологии такі системи називають пластично - в'язкими, і закономірності їх перебігу описуються рівнянням Бінгама.

При відсутності структурної сітки значення PТ = 0 і рівняння Бінгама переходить в рівняння Ньютона, а пластична в'язкість - в справжню в'язкість ньютонівської рідини. Графічне зображення рівняння Бінгама представлено на ріс.4.11.

Рис.4.12. Крива течії бінгамовской (а) і реальної пластично-в'язкої системи (б).

Згідно рис.4.12, при навантаженнях, що перевищують Рт. відбувається стрибкоподібне руйнування структури, і пластична в'язкість приймає постійне значення:

Прикладом систем, добре підкоряються рівнянню Бінгама, можуть служити пасти з глини і консистентні мастила. Однак для більшості структурованих систем залежність dU / dx від P виражається не прямий, а кривої (ріс.4.12.б). Причина цього явища полягає в тому, що при досягненні межі текучості структура руйнується не відразу, а поступово у міру збільшення Р і dU / dx.

На кривій можна виділити три критичних напруги зсуву:

1) Pn - мінімальна межа плинності, відповідний початку перебігу; 2) Pт - межа текучeсті по Бінгама, що відповідає відрізку на осі абсцис, який відсікається продовженням прямолінійного ділянки кривої;

3) Pm - максимальне напруження зсуву, що відповідає значенню P, при якому крива переходить в пряму лінію.

В області кривої (Pn - Pm) в'язкість не є постійною величиною і в міру збільшення P зменшується. При P> Pm структура рідини руйнується повністю і в'язкість бере постійну найменше для даної системи значення.