Mnato wa vinywaji na kusimamishwa. Mada: Mnato wa kusimamishwa na suluhisho za polima Sehemu ya awamu ya kioevu kwa kila kitengo cha kusimamishwa.

Ulinganisho wa mali ya vinywaji na gesi husaidia kuelewa fizikia ya vinywaji. Gesi zina msongamano wa chini sana na molekuli zao ziko kwa umbali mkubwa kutoka kwa kila mmoja kuliko vinywaji. Kwa hivyo, wana njia ndefu ya bure na wana uwezekano mdogo wa kugongana. Ni kwa sababu ya tofauti katika uhamaji wa molekuli katika gesi na vinywaji kwamba mifumo ya mnato katika vitu hivi pia hutofautiana. Muundo wa molekuli ya vinywaji inaweza kufikiria kama msalaba kati ya muundo wa miili ya fuwele dhabiti na mpangilio ulioamuru wa molekuli na muundo wa gesi, molekuli ambazo zimepangwa kwa nasibu.

Kwa hivyo, mnato wa vinywaji ni mara nyingi zaidi kuliko mnato wa gesi kwa sababu ya ufungashaji wa karibu wa molekuli.

Imeanzishwa kinadharia na majaribio kwamba mnato wa kusimamishwa kwa microparticles daima huzidi viscosity ya kutengenezea. Ili kuelewa ni kwa nini hii ni hivyo, fikiria maji ya Newtonian, harakati ambayo husababishwa na harakati za nyuso zinazoifunga kwa kasi ya mara kwa mara. Kioevu kati ya nyuso zinazosonga hubadilika, kama matokeo ya ambayo utaftaji wa nishati hufanyika ndani yake, ndivyo unavyozidi kuongezeka kwa mnato wa kioevu.

Hebu sasa tufikiri kwamba kioevu kinaingizwa spherical imara chembe chembe. Wanaweza kuzunguka, lakini tofauti na kioevu ambao mahali pa wao walichukua, hawawezi kuharibika. Kwa hivyo, kwa uhamishaji sawa wa nyuso zinazofunga kama hapo awali, kiwango cha wastani cha kukata nywele kitaongezeka. Kwa kuongeza, kwa kuwa kioevu hawezi kupiga slide juu ya uso wa chembe katika sehemu yake ambayo iko karibu na chembe, shear ya ziada hutokea. Madhara yote mawili husababisha kuongezeka kwa uharibifu wa nishati katika kioevu, na hivyo viscosity yake yenye ufanisi itaongezeka. Kwa ongezeko la kiasi cha jamaa cha chembe zilizosimamishwa, ongezeko zaidi la viscosity linapaswa kutokea, ambalo linathibitishwa kwa majaribio. Lakini isipokuwa mkusanyiko wa chembe ni wa juu sana, uhusiano kati ya kiwango cha shear na mkazo wa shear katika mkusanyiko wowote ni mara kwa mara, i.e. kusimamishwa hufanya kama maji ya Newtonian.

Mnato wa kusimamishwa kwa matone au chembe zinazoweza kuharibika pia huongezeka kwa kuongezeka kwa ujazo wa jamaa, lakini kwa kiwango kidogo kuliko kwa ongezeko sawa la mkusanyiko wa chembe ngumu. matone sio tu kuharibika, lakini pia hatua kwa hatua huelekezwa katika mwelekeo na mtiririko. Hii ina maana kwamba dhiki ya kukata huongezeka bila mstari na kuongezeka kwa kasi ya kukata. Matokeo yake, mnato hugeuka kuwa tegemezi kwa kiwango cha shear, na kusimamishwa ni, ipasavyo, maji yasiyo ya Newtonian.

(Slaidi ya 1-23) Kwa kuongezea, tabia ya kusimamishwa kwa chembe ngumu na inayoweza kuharibika inaweza kuwa ngumu zaidi na isiyo ya Newton kama matokeo ya mwingiliano kati ya chembe. Uingiliano huu ni kutokana na nguvu za kuvutia na kukataa, pamoja na ukweli kwamba kioevu ambacho kimebadilisha harakati zake chini ya ushawishi wa chembe moja hubadilisha harakati za chembe nyingine. Viscosity yenye ufanisi μ s kusimamishwa kwa kupunguka kwa chembe dhabiti za duara zisizo na mwingiliano za saizi sawa, ambazo ni buoyant (yaani, hazitulii au kuelea), kwenye kioevu chenye mnato. μ 0 Ilihesabiwa kwa mara ya kwanza mnamo 1906 na Albert Einstein. Alitabiri kwamba kama mkusanyiko wa kiasi cha chembe Na (katika sehemu za umoja) ni ndogo ikilinganishwa na 1, basi mnato wa jamaa wa kusimamishwa μ rel(sawa na uwiano wa viscosity yenye ufanisi kwa viscosity ya awamu ya kioevu ya kusimamishwa) imedhamiriwa na uwiano.

Matokeo haya yalithibitishwa kimajaribio kwa thamani Na , isiyozidi takriban 0.1. Kwa maadili makubwa Na ni muhimu kuzingatia mwingiliano tata wa chembe, na hii inahusishwa na kuanzishwa kwa maneno sawia na mkusanyiko wa chembe. Mnamo 1932, Taylor alirekebisha hitimisho la Einstein kwa kusimamishwa kwa matone ambayo yanadumisha umbo la duara, kwa mfano, kwa sababu ya mvutano wa uso. Uhusiano unaolingana una fomu

, (1-29)

ni wapi mnato wa matone ya kutengeneza kioevu. Wakati inakuwa kubwa sana, i.e. wakati matone yanageuka kuwa, kwa asili, chembe imara, uhusiano huu umepunguzwa hadi uliopita.

(Slaidi ya 1-24) Ili kutambua utegemezi wa viscosity ya damu nzima, ni muhimu kujenga utegemezi wa mabadiliko ya dhiki kwenye kiwango cha kukata . Walakini, kama ilivyoonyeshwa hapo juu, mnato wa damu na plasma pia hubadilika na sampuli kwa sababu ya tofauti za muundo. Ili kuepuka tofauti hizi, mkazo wa shear ni wa kawaida kwa sampuli ya mnato wa plasma (mnato unaoonekana) na mkazo wa shear / mnato wa plasma dhidi ya kiwango cha shear hupatikana.

Kama inavyoonekana, data hizi zinathibitisha tabia isiyo ya mstari haswa kwa viwango vya chini vya kukatwa. Inafurahisha kutambua kwamba curves hazitokani na asili ya kuratibu na kwa damu kusonga ni muhimu kushinda fulani. kizingiti cha voltage .

Slaidi 1-24.Majaribio ya utegemezi wa mkazo wa kawaida wa kukatwa kwa shear kwa kiwango cha damu (Whitmore, 1968)

Ikiwa uhusiano wote wa damu unafuata sheria ya nguvu

τ = k γ n

basi data inaweza kuwakilishwa na mkazo wa kukatwa kwa mstari wa moja kwa moja - kiwango cha shear kwa kiwango cha logarithmic.

Mwisho wa kazi -

Mada hii ni ya sehemu:

Biofizikia ya mzunguko wa damu

Utangulizi.. nilipokuwa nikiendeleza kozi hii ndani ya mfumo wa teknolojia maalum ya matibabu, ilibidi nikabiliane na tatizo la jinsi..

Ikiwa unahitaji nyenzo za ziada juu ya mada hii, au haukupata ulichokuwa unatafuta, tunapendekeza kutumia utaftaji kwenye hifadhidata yetu ya kazi:

Tutafanya nini na nyenzo zilizopokelewa:

Ikiwa nyenzo hii ilikuwa muhimu kwako, unaweza kuihifadhi kwenye ukurasa wako kwenye mitandao ya kijamii:

Mada zote katika sehemu hii:

Slaidi 1-3.
Hebu mitungi miwili yenye kipenyo tofauti au maeneo ya sehemu ya msalaba (A1 na A2) iunganishwe kwa kila mmoja kwa tube. Ikiwa mitungi imefunguliwa kwa anga, basi kioevu kitakaa kwa kiwango sawa

Slaidi 1-5.
Kama ilivyosemwa tayari, shinikizo P = nguvu / eneo Na, ikiwa nguvu imeonyeshwa kwa Newtons, basi shinikizo itakuwa: 1 Newton / m2 = 1 Pascal (Pa) Kuna moja kwenye mfumo.

Sheria ya uhifadhi wa misa inasema kwamba misa haiwezi kutoweka au kuonekana - na kanuni hii inaitwa kanuni ya uhifadhi wa misa.
Ikiwa tunaashiria wingi wa kioevu kinachoingia kama ∫ ρ 1n dA , A1 (ambapo v1n

Slaidi 1-11.
Kama tulivyokwisha sema, kimiminika kinaweza kufafanuliwa kama dutu ambayo huharibika mara kwa mara inapokabiliwa na mikazo ya kukata manyoya au tangential. Fikiria ndege mbili zinazofanana kwenye kitako

Slaidi 1-12
Kama inavyoonekana kutoka kwa jedwali, kiowevu cha Newtonian kinawakilishwa na mstari ulionyooka unaopita kutoka asili kwa mteremko μ. Kwa bahati mbaya, vimiminika vyote havifuati.

Ho Ho+DH
Slaidi 1-13. Hulazimisha kutenda kwenye kipengele cha umajimaji cha mstatili katika mtiririko. Wacha, kwa mfano, kipengee cha maji kiende kwenye mwelekeo wa x kwa mtiririko ulio sawa,

Kwa viwango vya shinikizo
Slaidi 1-14. Jaribio la Poiseuille. Mashimo madogo yanafanywa kwenye ukuta wa bomba kwa vipindi vya kawaida ili kupima shinikizo. D

Slaidi 1-15.
Kama tulivyoona tayari, nguvu ya kusimama ya viscous ambayo ukuta hufanya kazi kwenye tabaka za kioevu zilizo karibu nayo hupitishwa kwa safu kwa tabaka zinazozidi mbali. Hii ni masharti

Mnato wa N-kinematic (m/r)
Ikiwa tutabadilisha vipimo kwenye mlinganyo huu, tunaweza kuona kwamba nambari ya Reynolds Re ni kiasi kisicho na kipimo. WakatiRe&

Slaidi 1-16
Anatomy ya mishipa ya damu ya mwili kwa ujumla na katika chombo cha mtu binafsi ina sehemu zote za mfululizo na sambamba za mishipa (tazama slaidi) Damu iliyotolewa na moyo huingia.

Upotezaji wa nishati kwa sababu ya stenosis ya chombo
Ni dhahiri kwamba kwa urefu wa bomba kutakuwa na kushuka kwa shinikizo (PE - nishati inayowezekana) kulingana na equation ya Poiseuille. P

Slaidi 1-19
Mtiririko wa msukosuko hutokea katika mtiririko laini wakati mtiririko wa laminar huvunjika. Katika mfumo wa moyo na mishipa, hii hutokea katika eneo la kupungua kwa valves za moyo au vitanda vya arterial, katika m.

Slaidi 1-20.
Fikiria taratibu zinazotokea kwenye bomba la muda mrefu sana la moja kwa moja ikiwa gradient ya shinikizo la oscillating polepole inatumiwa kwenye kioevu. Katika kesi hii, mtiririko utapungua, kuacha, mabadiliko

Slaidi 1-21.
Ili kuashiria mtiririko huo, parameter muhimu sana isiyo na kipimo ni nambari ya Womersley a, ambayo inaonyesha ni kiasi gani wasifu wa kasi wa Poiseuille hutofautiana chini ya mtiririko wa laminar.

Badilisha katika amplitude na awamu ya mtiririko na gradient ya sinusoidal na parameter inayoongezeka
Hapa tunawasilisha mabadiliko katika amplitude na awamu ya mtiririko wa oscillatory chini ya gradient ya shinikizo la sinusoidal na kuongeza parameter a. Katika kesi hii, amplitude ina sifa

Slaidi 1-25.
Masomo ya kwanza ya damu kwa kutumia viscometers ya kisasa ilionyesha kuwa mnato wa damu nzima ya binadamu inategemea kiwango cha shear katika aina mbalimbali za 0.1-120 s-1, wakati

Athari ya hematocrit
Hali kuu ambayo huamua mnato wa damu ni mkusanyiko wa kiasi cha seli nyekundu za damu, ambayo hupimwa na hematokriti H - mkusanyiko wa kiasi cha e.

Njia za kipimo cha mnato
Slaidi 1-28. Viscosity ya damu hupimwa hasa kwa njia mbili: mzunguko na capillary. A) Njia ya mzunguko Hekalu la mzunguko

B) Viscometer ya capillary
Katika viscometer ya kapilari ya radius R na urefu L, ikiwa mtiririko na kushuka kwa shinikizo kunaweza kupimwa kwa usahihi, mgawo wa mnato huamuliwa kutoka kwa mlinganyo wa Poiseuille.

Hemolysis ya damu
Kama tunavyokumbuka kutoka kwa kozi ya biolojia, hemolysis ya damu ni mchakato wa uharibifu wa membrane ya erythrocyte. Wakati seli nyekundu za damu zinaharibiwa, hemoglobin hutolewa kwenye plasma ya damu. Kwa kuongeza, kulingana na mkusanyiko wa bure (

UDC 532.5:532.135

L.V. Ravicev, V. Ya. Loginov, A.V. Bespalov

UTAFITI WA MNATO WA KUSIMAMISHWA KWA CHECHE ZA SPHERICAL

Utafiti ulifanyika na mfano wa hisabati ulipendekezwa ili kuamua mnato wa kusimamishwa kwa chembe za spherical na kipenyo cha mikroni 30 hadi 800 katika mkusanyiko kutoka 1 hadi 30% kwa kiasi na asili tofauti za usambazaji wa ukubwa wao na kwa viwango vya kukata. kutoka 0.1667 hadi 437.4 s "1 .

Mfano wa hisabati, polima, mnato wa kusimamishwa L.V. Ravichev, V.Y. Loginov, A.V. Bespalov UTAFITI WA MNATO WA KUSIMAMISHWA KWA CHEEMBE ZA SPHERICAL

Utafiti unafanywa na mfano wa hisabati, kuruhusu kuhesabu mnato wa kusimamishwa kwa chembe za spherical kwa kipenyo kutoka kwa microns 30 hadi 800 katika safu ya mkusanyiko kutoka 1 hadi 30% kiasi hutolewa kwa tabia mbalimbali za usambazaji wao kwa ukubwa na kwa kasi. ya kuhama kutoka 0.1667 hadi 437.4 s"1.

Mfano wa hisabati, polima, mnato wa kusimamishwa

Ili kudhibiti kwa ufanisi mchakato wa usindikaji kusimamishwa kujilimbikizia, ni muhimu kujua utegemezi wa mnato wa kusimamishwa vile juu ya joto, kiwango cha shear, ukolezi wa kujaza na usambazaji wa ukubwa wa chembe ya kujaza. Kwa kuongezea, imeanzishwa kwa majaribio kuwa kwa kubadilisha muundo wa sehemu ya kichungi, inawezekana kuongeza kwa kiasi kikubwa kujaza jumla katika kusimamishwa, wakati wa kudumisha mnato wake kwa kiwango cha kutosha kwa usindikaji kwenye bidhaa iliyokamilishwa.

Muundo wa "polima (chembe dhabiti) - glycerin ("inert" kati ya kusimamishwa)" ilitumika kama misa ya mfano ya kusoma na modeli ya hesabu ya mali ya mnato wa kusimamishwa. Ili kujifunza mali ya rheological ya kusimamishwa kwa polymer katika glycerol, sehemu tano za polymer ya spherical na kipenyo cha chembe ya 30, 70, 150 ^ 200, 400 ^ 500, 700 ^ 800 microns zilichaguliwa. Masomo yalifanyika kwa kutumia viscometer ya mzunguko "Reotest-2".

Badala ya mnato wa ufanisi n, ni rahisi zaidi kutumia dhana ya mnato wa jamaa Potn = C/Tsr, ambapo wcr ni mnato wa kati ya kusimamishwa.

Matumizi ya mnato wa jamaa huruhusu matokeo ya majaribio yaliyofanywa kwa viwango tofauti vya joto kulinganishwa. Wacha tuandike equation ya utegemezi wa mnato wa glycerol kwenye hali ya joto katika fomu:

Vcp = a -10-8 ■ exp ^b j, (1)

ambapo coefficients a = 1.07979, b = 6069.70 huamua utegemezi wa viscosity ya glycerol kwenye joto.

Mfumo wa equations kwa maelezo ya hisabati ya mali ya mnato wa kusimamishwa kwa chembe dhabiti kwenye njia ya "inert" inaweza kuandikwa kwa fomu ya jumla kama ifuatavyo.

P- I (Per, Kvz, Fm, F)’ Kwa - 1 (T) ’ K vz = 1 (]’¥) ’ Fm = 1 (yA¥, ■>) ’ (2)

ambapo A ni muundo wa sehemu ya kichungi;) ni kiwango cha kukata; Kvz ni mgawo unaozingatia uingiliano wa chembe imara na kati ya kusimamishwa na kwa kila mmoja; d - kipenyo cha chembe; T - joto; F - mkusanyiko wa kiasi cha filler; Fm - kiwango cha juu cha mkusanyiko wa filler; n ni mnato wa ufanisi wa kusimamishwa; psr - mnato wa ufanisi wa kati ya kusimamishwa; - kipengele cha sura (kwa mpira y = 1, kwa chembe zisizo za spherical

fomu 0< 1^< 1).

Equation ya Mooney, iliyopendekezwa kwa ajili ya kuhesabu mnato wa kusimamishwa kwa umakini na kutoa makubaliano mazuri na data ya majaribio, ilichaguliwa kama equation ya msingi ya kuhesabu mnato wa mfumo "chembe ngumu za spherical - "inert" ya kusimamishwa":

P-PSR exp

Uchambuzi wa mlinganyo wa Mooney unaonyesha kuwa mnato wa kusimamishwa kwa kiasi kikubwa huamuliwa na mkusanyiko wa juu wa kichungi cha Fm. Thamani kubwa ya Fm, i.e. kadiri chembe za kusimamishwa zinavyoweza kujazwa, ndivyo mnato mdogo ambao mfumo mzima utakuwa nao katika mkusanyiko fulani F, au katika viwango vya juu vya vichungi, kusimamishwa kutahifadhi uwezo wa kutiririka. Katika suala hili, mkusanyiko wa juu wa filler ya Fm inakuwa ya umuhimu wa msingi kwa sifa ya sifa za kiteknolojia za kusimamishwa na kutabiri mali yake ya rheological.

Mkusanyiko wa juu wa vichungi unaweza kuonyeshwa kwa suala la porosity ya safu iliyo na chembe sawa na kwa uwiano sawa na kusimamishwa:

fm -1 ~£, (4)

ambapo B ni porosity ya safu ya chembe za kusimamishwa - uwiano wa voids katika safu inayoundwa kutoka kwa chembe za kusimamishwa, na kufunga kwao mnene zaidi. Mara nyingi huonyeshwa kupitia mgawo wa porosity n:

ambayo ni uwiano wa ujazo wa voids kwenye safu na ujazo wa chembe.

Kazi inaonyesha uhusiano ambao hufanya iwezekanavyo kuhesabu porosity ya mchanganyiko wa polyfractional, ikiwa coefficients ya porosity ya sehemu yj zinazounda mchanganyiko wa polyfractional zinajulikana, kipenyo cha chembe sawa cha sehemu mwaka, na sehemu ya kiasi cha sehemu. xr (muundo wa sehemu):

yg+) „ % ■ (1 + 2%) % ■(3 + %)

Shch y, 'K": sch, ■ (1 + 2sch,) + (1 -sch,)2' Ki,' sch, ■ (3+ sch,) + (1 -schG (6)

A, = K„p’, = K2, ■ «, +1) -1, i = 1, 2, ..., M - 1, = 1, 2, ..., M - i

Az = E(x, ,), i = 2, 3, ..., M, (7)

A4 - 2 (X A2y-1), * = 1, 2, ..., M - 1, (8)

P - A3 + x* n° + A4, r = 1, 2, ..., M, (9)

Thamani ya juu pg inachukuliwa kama dhamana halisi ya mgawo wa porosity, ambayo inaruhusu, kwa kuzingatia mahusiano (5, 4), kuhesabu kiwango cha juu.

mkusanyiko wa kujaza.

Katika Mtini. Mchoro wa 1 unaonyesha utegemezi wa mnato wa jamaa wa kusimamishwa kwa monofractional ya polima ya spherical kwenye mkusanyiko wa volumetric wa awamu imara. Katika Mtini. Kielelezo 1 kinaonyesha kuwa mnato wa kusimamishwa hutegemea tu mkusanyiko wa awamu imara, lakini pia juu ya kipenyo cha chembe za kusimamishwa, na hii inaonyeshwa wazi zaidi katika eneo la viwango vya chini vya shear (Mchoro 2). Kuongezeka kwa kasi kwa viscosity huzingatiwa kwa kusimamishwa zilizo na chembe na kipenyo cha chini ya 100 μm.

Di e 500 1Mita] 70; ; D- e1 sehemu *> - 1,700-80 ic: 50; □ 0 µm O o "* SP ■ 1- "7

Mchele. 1. Utegemezi wa mnato wa jamaa wa kusimamishwa kwa chembe za polymer ya spherical ya kipenyo mbalimbali kwenye mkusanyiko wa awamu imara. Kiwango cha kukata 1 s-1

Mchele. 2. Utegemezi wa mnato wa jamaa wa kusimamishwa kwa chembe za polymer ya spherical ya kipenyo mbalimbali kwenye kiwango cha shear. Mkusanyiko wa kusimamishwa 30% ujazo.

Uchambuzi wa matokeo ya tafiti zetu wenyewe za majaribio na data iliyochapishwa ya majaribio ya watafiti wengine inaonyesha kwamba mnato wa jamaa wa kusimamishwa kwa polima ya spherical inategemea sio tu juu ya mkusanyiko wa juu wa kujaza, lakini kwa kiasi kikubwa inategemea ukubwa wa chembe na hupungua kwa kasi wakati kipenyo cha chembe ni kidogo. zaidi ya 100 microns.

Mapitio ya data ya majaribio ya fasihi juu ya thamani ya porosity na mkusanyiko wa juu wa kichungi (nyenzo mbalimbali: chuma, mchanga wa quartz, MaCl, kioo, dioksidi ya titani, nitrati ya selulosi, pyrocollodium, titani; umbo la chembe: spherical, cylindrical, cubic, angular, papo hapo- angled) ilionyesha kuwa FM hiyo inategemea saizi ya chembe na hupungua kwa kasi wakati kipenyo cha chembe sawa ni chini ya 100 μm (Mchoro 3). Kwa chembe zilizo na kipenyo cha zaidi ya mikroni 100, thamani ya wastani ya Fm ni 0.614; kwa chembe zilizo na kipenyo cha chini ya mikroni 100, mkusanyiko wa juu wa vichungi hutegemea sana kipenyo cha chembe.

Uchanganuzi wa data ya majaribio (Mchoro 3) unaonyesha kuwa utegemezi huu unakadiriwa vyema na mlinganyo wa fomu.

FM = Во + В1 + В2 ■ -ГГ ’ (10)

ambapo B0 = 0.6137; Bx = - 4.970; B2 = 18.930.

Kulingana na matokeo ya tafiti zetu wenyewe za majaribio ya mnato wa kusimamishwa kwa mono- na polyfractional ya polima ya spherical katika glycerol, maadili ya Kvz yalipatikana katika safu ya kiwango cha 0.1667 ^ 437.4 s-1. Thamani za Kvz zilizopatikana zinafaa katika utegemezi mmoja wa jumla (Mchoro 4). Ni tabia kwamba extrapolation ya utegemezi kupatikana

katika eneo la viwango vya chini vya shear hutoa thamani ya mgawo wa mwingiliano karibu na 2.5. hizo. kwa thamani iliyofafanuliwa na Einstein.

^(Eq), µm

Mchele. 3. Utegemezi wa mkusanyiko wa juu wa kujaza kwenye kipenyo sawa

Mchele. 4. Utegemezi wa mgawo wa mwingiliano kwenye kiwango cha shear

Di e mita 500] ■70; ; D-" sehemu O- 1 700-80 ic: 50; □ 0 µm) 30; - 40

Vipimo vya chembe: C80; n>- 70! A 160: n - 400- :

5(Yu; d- 700-80) mikroni

Mchele. 5. Utegemezi wa mnato wa jamaa wa kusimamishwa kwa chembe za polymer ya spherical ya kipenyo mbalimbali kwenye kiwango cha shear. Mkusanyiko wa kusimamishwa 30% ujazo. Pointi za majaribio zinatolewa. Mstari wa nukta - hesabu kwa kutumia mfano

Mchele. 6. Utegemezi wa mnato wa jamaa wa kusimamishwa kwa sehemu tatu za polima ya spherical kwenye kiwango cha shear. Kuzingatia - 30% vol. Pointi za majaribio zinatolewa. Mstari wa nukta - hesabu kwa kutumia mfano

Utegemezi Kvz = /(/£(/)) umekadiriwa vyema na mlinganyo wa fomu:

Kvz = a + shoka + shoka2 + ax3 ,

wapi x = ^(]); a0 = 2.344; a1 = 0.290; a2 = 0.204; a3 = 0.067.

Kwa hivyo, mfumo wa mwisho wa equations kwa maelezo ya hisabati ya mali ya mnato wa kusimamishwa kwa chembe za spherical huchukua fomu:

ambapo m ni idadi ya sehemu za chembe za kujaza.

Ulinganisho wa maadili ya majaribio na mahesabu ya mnato wa kusimamishwa kwa mono- na polyfractional kusimamishwa kwa chembe za polymer spherical katika glycerol inaonyesha makubaliano yao mazuri (Mchoro 5, 6).

Ikumbukwe kwamba mfano unaosababisha hufanya iwezekanavyo kuhesabu viscosity ya kusimamishwa sio tu katika kesi wakati filler ni chembe za spherical, lakini pia wakati filler ni chembe za sura isiyo ya kawaida. Katika kesi hii, kipenyo sawa cha chembe kinahesabiwa, ambacho kinafafanuliwa kama kipenyo cha tufe yenye kiasi sawa na chembe iliyotolewa.

Mtindo wa hisabati ulioendelezwa hufanya iwezekanavyo kuhesabu mnato wa kusimamishwa zilizo na chembe za spherical za nyimbo mbalimbali za sehemu (kipenyo kutoka 30 hadi 800 μm), katika viwango vingi vya shear (kutoka 0.1667 hadi 437.4 s-1) na viwango vya chembe imara kutoka 1 hadi 30% kuhusu. na asili tofauti ya usambazaji wa ukubwa wao.

1. Mooney M. Mnato wa kusimamishwa kujilimbikizia kwa chembe za spherical // Jarida la Sayansi ya Colloid. 1951. V.6. Nambari 2. R.162.

2. Smith T.L., Bruce C.A. Mnato wa kusimamishwa kujilimbikizia // J. Colloid na Interface Sci.1979.V.72. Nambari 1. Uk.13.

3. Wickovsci A., Strk F. Porovatosc cial sypkich. Mieszaniny wieloskladnikowe // Cem. kupanda. A. 1966. 4B. S. 431-447.

4. Ravicev L.V., Loginov V.Ya., Bespalov A.V. Kuiga sifa za mnato wa kusimamishwa kwa kujilimbikizia // Misingi ya kinadharia ya teknolojia ya kemikali.. 2008. T.42. Nambari ya 3. ukurasa wa 326-335.

5. Einstein A. Uber die von der molekularkinetischen Theorie der Warme geforderte

Bewegung von katika ruhenden Flussigkeiten suspendierten Teilchen // Annalen der Physik. 1905, 322(8). P.549-560.

Ravichev Leonid Vladimirovich -

Mgombea wa Sayansi ya Ufundi, Profesa Mshiriki wa Idara ya Usimamizi wa Ubunifu wa Kiteknolojia wa Chuo Kikuu cha Teknolojia ya Kemikali cha Urusi kilichopewa jina lake. D.I. Mendeleev

Loginov Vladimir Yakovlevich -

Mgombea wa Sayansi ya Ufundi, mpangaji programu wa Idara ya Leseni na Uidhinishaji wa Mipango ya Kielimu ya Chuo Kikuu cha Kemikali-Kiteknolojia cha Urusi kilichopewa jina lake. DI. Mendeleev

Bespalov Alexander Valentinovich -

Daktari wa Sayansi ya Ufundi, Profesa wa Idara ya Teknolojia ya Jumla ya Kemikali ya Chuo Kikuu cha Teknolojia ya Kemikali cha Urusi. DI. Mendeleev

Michanganyiko inayojumuisha dutu moja katika mfumo wa chembe ndogo ngumu, kioevu au gesi iliyotawanywa kwa nasibu katika dutu nyingine ya kioevu ni ya kawaida katika asili na katika tasnia. Neno "kusimamishwa" kwa kawaida hurejelea mfumo wa chembe ndogo kigumu katika kimiminika, ingawa kwa mtazamo wa nguvu asili ya vyombo hivyo viwili haina umuhimu mdogo, na tutatumia neno hilo pia kwa mfumo wa chembe imara katika gesi, mfumo wa matone ya kioevu moja kutawanywa katika kioevu (emulsion), au katika gesi, na mfumo wa Bubbles gesi katika kioevu. Itakuwa ya kufurahisha kujua jinsi kusimamishwa vile kutafanya wakati mipaka inaposonga na nguvu zinatumika. Ikiwa urefu wa tabia ya kiwango cha harakati ya kusimamishwa ni kubwa ikilinganishwa na umbali wa wastani kati ya chembe, na tutafikiria kuwa hii ndio kesi, basi kusimamishwa kunaweza kuzingatiwa kama kioevu cha homogeneous na mali ya mitambo,

tofauti na mali ya kioevu inayozunguka ambayo chembe hizi zimesimamishwa. Mgawanyiko wa machafuko wa chembe duara hauna mali yoyote ambayo inategemea mwelekeo wa mwendo wa kati (chembe zenye umbo la fimbo ndefu zinaweza kuunda sifa kama hizo kwa sababu ya tabia yao ya kulala katika mwelekeo fulani kuhusiana na usambazaji wa kasi ya ndani, ingawa Brownian. mwendo wa chembe zilizosimamishwa huelekea kuondoa mwelekeo wowote wa upendeleo). Kwa hiyo, ikiwa kati inayozunguka ni maji ya "Newtonian" ya homogeneous, basi kusimamishwa sawa kwa chembe za spherical pia ni Newtonian na ina sifa ya mnato wa shear (na ikiwezekana pia mnato wa wingi).

Katika sehemu hii, tutaamua mnato mzuri wa giligili isiyoshikika iliyo na chembe zilizosimamishwa za vipimo vidogo vya mstari hivi kwamba a) ushawishi wa mvuto na hali katika mwendo wa chembe hauzingatiwi (kwa hivyo, chembe husogea pamoja. na umajimaji unaoizunguka) na b) idadi ya Reynolds ya mwendo wa kutatanisha, unaotokana na kuwepo kwa chembe moja ni ndogo ikilinganishwa na umoja. Kwa ajili ya unyenyekevu, tutafikiri kwamba chembe zina sura ya spherical; katika kesi ya chembe kioevu au gesi ya radius ndogo, mvutano wa uso huelekea kuweka chembe spherical licha ya athari deforming ya mwendo wa maji, hivyo dhana ya umbo ni muhimu tu kwa chembe imara. Hatimaye, tutafikiri kwamba kusimamishwa ni kupunguzwa sana kwamba umbali wa wastani kati ya chembe ni kubwa ikilinganishwa na vipimo vyao vya mstari.

Chini ya hali hizi, mwendo mkuu wa maji yanayozunguka, ambayo juu yake ni juu ya mtiririko wa kutatanisha unaoundwa na uwepo wa chembe moja ndani yake, inaweza kuchukuliwa kuwa na utafsiri usio na usawa, wa mzunguko na wa uharibifu kabisa. Chembe husogea kitafsiri na huzunguka pamoja na umajimaji unaoizunguka, ili usumbufu unahusishwa tu na mwendo wa deformation (shear). Usumbufu wa mwendo wa deformation unaotokana na chembe unaonekana bila kuepukika kuambatana na ongezeko la kiwango cha jumla cha uharibifu, na mnato wa ufanisi wa kusimamishwa (shear au wingi) lazima uwe mkubwa zaidi kuliko viscosity ya maji yanayozunguka; Baadaye tutahakikisha kwamba hii ndiyo kesi hasa.

Kuanza, tunadhania kuwa chembe haziwezi kubatilika, kwa hivyo kusimamishwa pia kunafanya kama njia isiyoweza kushinikizwa, na tu thamani inayofaa ya mgawo wa mnato wa shear inahitaji kuamua. Hili linahitaji uwakilishi wazi wa mtiririko uliochanganyikiwa unaozalishwa na chembe moja isiyobanwa, na kwa hivyo tunazingatia tatizo linalolingana la mtiririko na nguvu zisizo na maana zisizoweza kubadilika.

Uvumbuzi unaweza kutumika katika uzalishaji wa alumina, uzalishaji wa hidrometalujia, sekta ya madini, n.k. Mbinu hii inajumuisha kupima mnato wa awamu ya kioevu μ l na kusimamishwa μ c kwa viwango tofauti vya shear S i na kuangalia udhibiti wa joto kwenye angalau kusimamishwa mara tatu kwa yaliyomo tofauti thabiti (1-ε). Mpangilio wa picha wa vitegemezi vya utendaji μ Жi =ft na μ ci =fS i , (1-ε), uamuzi wa coefficients, maadili ya maudhui imara (1-ε), pamoja na maadili ya mnato μ сi kulingana na equation imara. Matokeo ya kiufundi ya uvumbuzi ni kuongeza usahihi wa vipimo. 2 mgonjwa., kichupo 1.

Uvumbuzi huo unahusiana na mbinu za kuamua mnato na sifa za rheological za vyombo vya habari vya kioevu vya Newton na visivyo vya Newton - kusimamishwa na inaweza kutumika katika uzalishaji wa alumina, uzalishaji wa hydrometallurgiska, sekta ya madini, nk.

Kuna njia inayojulikana ya kupima mnato wa kati ya kioevu kulingana na cheti cha mwandishi wa USSR No. 371478, ambayo inajumuisha kupitisha kioevu kwa mtiririko kupitia zilizopo mbili za capillary za kipenyo sawa, lakini za urefu tofauti, kupima kushuka kwa shinikizo na kioevu. kiwango cha mtiririko, ambayo thamani ya viscosity imehesabiwa. Njia hii inaweza tu kuamua mnato wa kati iliyosafirishwa bila kupima kiwango cha shear, ambayo inathiri thamani ya mnato.

Ya juu zaidi kuliko ile iliyojadiliwa hapo juu ni njia ya kuamua sifa za rheological za vyombo vya habari vya viscoplastic kulingana na cheti cha mwandishi wa USSR No. urefu na kipenyo, kupima kushuka kwa shinikizo pamoja na kapilari ya urefu wa kipenyo sawa na kiwango cha mtiririko wa maji.

Njia hii inaruhusu, kwa kutumia vipimo vitatu vilivyofanana, kuhesabu upotezaji wa kichwa cha msuguano katika mirija ya kapilari ya urefu na kipenyo tofauti na, kutoka kwa data hizi, kuamua maadili ya mnato wa kati chini ya utafiti na mkazo wa shear.

Hasara za njia: wingi wa kifaa, haja ya kuandaa viscometer na mfumo wa ziada wa kusambaza kati chini ya utafiti, na makosa ya kuepukika katika vipimo vinavyohusishwa na kupoteza shinikizo kwenye mlango kwa kila capillary. Katika kesi ya kufanya tafiti juu ya kusimamishwa kwa maji ya kuzimua na awamu thabiti ya kutenganisha haraka chini ya mtiririko wa laminar, sediment inaweza kuwekwa kwenye zilizopo za capillary za usawa, ambayo itasababisha makosa ya ziada katika vipimo.

Njia rahisi zaidi ya kuamua viscosity ya kusimamishwa inajulikana [A.N. Planovsky, V.N. Ramm, S.Z. Kagan. Michakato na vifaa vya teknolojia ya kemikali. Goskhimizdat, M., 1962, p. 294], pamoja na kipimo cha mnato wa awamu ya kioevu inayolingana na hali ya joto ya kusimamishwa, na yaliyomo kwenye kusimamishwa, ambayo mnato wa kusimamishwa umedhamiriwa na equation ya nguvu:

μ c =μ w,

ambapo μ l ni mgawo wa mnato wa awamu ya kioevu, cP,

ε ni sehemu ya awamu ya kioevu kwa kila kitengo cha kusimamishwa, vitengo vya kitengo,

4.5 - kupunguza mgawo.

Hasara kuu ya njia hii ni kwamba haina kuzingatia ushawishi wa kasi ya harakati ya kusimamishwa. Kwa vyombo vya habari vya kioevu vya Newtonian, kasi ya harakati inavyoongezeka, thamani ya mgawo μ c huongezeka, na katika vyombo vya habari vya kioevu visivyo vya Newtonian, kinyume chake, hupungua. Kwa hiyo, equation hapo juu haifai kwa kuamua mgawo wa viscosity wa kusimamishwa ambayo, wakati wa kusonga - kuchanganya au kusukuma - thixotropy asili katika vyombo vya habari visivyo vya Newton inaonekana.

Njia ya mwisho kati ya zilizozingatiwa, kama iliyo karibu zaidi na ile inayodaiwa, ilipitishwa kama mfano.

Madhumuni ya uvumbuzi ni kuzingatia kiwango cha kukatwa kwa kusimamishwa wakati wa kuamua mnato wake kwa kutumia viscometer ya kawaida, ambayo inaweza kupima kiwango cha shear na thermostat kusimamishwa kwa kuchochea, ambayo itaboresha usahihi wa kuamua mnato wa kusimamishwa.

Matokeo ya kiufundi yanapatikana kwa ukweli kwamba njia ya kuamua mnato wa kusimamishwa ni pamoja na kupima mnato wa awamu ya kioevu μ l na kusimamishwa μ c kwa viwango tofauti vya shear S i na kuchunguza thermostatting kwa angalau kusimamishwa tatu kwa imara tofauti. yaliyomo (1-ε), inayounda vitegemezi vya utendaji kwa michoro μ Жi =ft na μ ci =fS i, (1-ε), uamuzi wa viambatisho vya thamani ya maudhui thabiti (1-ε) na thamani za mnato μ ci kulingana kwa equation:

ambapo t ni joto la kusimamishwa, °C,

Mgawo unaozingatia ushawishi wa kiwango cha kukatwa kwa jamaa na yaliyomo thabiti kwenye mabadiliko katika muundo wa kusimamishwa na (1-ε),

K t - mgawo wa joto (K t =1 saa t≤60 ° C, K t = 1.07 saa t = 61-90 ° C),

K OS - mgawo wa kupunguza (K OS ≠1.10).

Uchunguzi wa sifa za rheological za kusimamishwa zilifanywa kwenye viscometer ya mzunguko wa mfumo wa Brookfield (Katalogi ya Brookfield 2005. Viscometers, Rheometers; Vichanganuzi vya Mchanganyiko kwa Maabara na Maombi ya Mchakato). Kwenye kifaa hiki, mnato umedhamiriwa kwa kupima torque inayotokea kwenye shimoni ya spindle iliyoingizwa kwenye chombo cha majaribio - kusimamishwa. Wakati wa vipimo, unaweza kubadilisha kasi ya mzunguko wa spindle (n sp) kwa kubadili swichi ya kugeuza, na pia kuchagua kipenyo cha spindle (d sp). Kusimamishwa huwekwa kwenye beaker ya thermostated na kipenyo kidogo zaidi (D st) na, ikiwa ni lazima, huchochewa kwenye kopo na kichocheo cha magnetic. Kasi ya spindle inabadilishwa kuwa kasi ya shear (S) kwa kutumia formula:

ambapo r sp, R st ni radii ya spindle na kioo, kwa mtiririko huo.

Kuamua mgawo uliojumuishwa katika equation ya kuamua mnato, vipimo hufanywa wakati wa kubadilisha vigezo vya kusimamishwa: yaliyomo thabiti T/L au (1-ε), μ kioevu na joto t, na S (angalau vipimo 3). kwenye kila parameta).

Kwa kutumia mfano wa kusimamishwa kwa matope nyekundu na T/F=1.2; 1.0; 0.5 na 0.33 (1-ε = 0.257; 0.224; 0.126 na 0.087, kwa mtiririko huo), na mkusanyiko wa suluhisho la Na 2 O = 2.5 g/l na Al 2 O 3 = 2 g/l, thermostated katika t = 25-60 °С na 90 ° С (μ kioevu = 0.7 na 0.4, mtawalia) mgawo wa mnato unaobadilika μ ci ulipimwa kwa viscometer inayozunguka kwa viwango vya kukata S = 0.8-1.61-4 s -1 (hali inalingana na harakati ya kusimamishwa katika thickener), S = 8.05-16.6-34.7 s -1 (pamoja na kuchanganya katika mixers mnyororo) na S = 80.8-159 s -1   (pamoja na usafiri wa majimaji katika bomba).

Matokeo ya kipimo μ ci yamewasilishwa katika Mchoro 1 katika mfumo wa utegemezi wa kiutendaji μ ci =fT/F kwa maadili ya hapo juu ya Si, t na μ F:

S=0.8-4 s -1, curve 1 (t≤60°C), curve 2 (t=90°C),

S=8.05-34.7 s -1, curve 3 (t≤60°C), curve 4 (t=90°C),

S=80.8-159 s -1, curve 5 (t≤60°C), curve 6 (t=90°C).

Ili kupata maadili ya kati ya coefficients K S, grafu katika Kielelezo 2 cha utegemezi K S = fS ilijengwa kulingana na data ya jedwali kwa:

1. T/F=1.2 au (1-ε)=0.257,

4. 0,33 (0,087).

Ufaafu wa mlinganyo kwa kutumia mgawo wa jedwali uliangaliwa kwa kutumia mfano wa hesabu iliyo hapa chini.

Mfano. Katika kusimamishwa kwa matope nyekundu, mnato μ C = 3000 cP ulipimwa kwa viscometer inayozunguka kwa kiwango cha shear S = 1.61 s -1, maudhui imara T/L = 0.33 au (1-ε) = 0.087 na mkusanyiko wa suluhisho (awamu ya kioevu), ambayo thamani yake μ l =0.7 kwa joto la 25 ° C. Kubadilisha maadili ya coefficients kutoka kwa jedwali inayolingana na hali ya kipimo, tunaamua thamani iliyohesabiwa ya mnato wa kusimamishwa huku kulingana na equation iliyopendekezwa hapo juu:

μ ci =0.7·(1+0.087·14 4.12·1)=0.7+0.061·14 4.12;

logi(μ ci -0.7)=log0.061+4.12·lg14=-1.215+4.12·1.146=-1.215+4.72=3.505;

μ ci =0.7+3200=3200.7 cP.

Kulingana na viscometer, μ c = 3000 cP. Kwa hivyo, makosa ya kipimo cha jamaa itakuwa:

Δ max =(3200.7-3000)·100/3000=6.69%.

Kwa kusimamishwa kwa nene na T/F = 1.2, thamani ya mnato iliyopimwa, vitu vingine vyote kuwa sawa, ilikuwa 12000 cP, na thamani iliyohesabiwa ilikuwa 12284 cP, ambayo Δ min = 2.37%.

Kwa hivyo, hitilafu ya hesabu kulingana na equation ilikuwa katika kiwango cha 2.4-6.7%, ambayo inakubalika kabisa wakati wa kupima aina hii ya kusimamishwa na viscometer ya mzunguko.

Njia ya kuamua mnato wa kusimamishwa, ikiwa ni pamoja na kupima mnato wa awamu ya kioevu μ l na kusimamishwa μ c kwa viwango tofauti vya shear S i na kudumisha udhibiti wa thermostatic kwa angalau kusimamishwa tatu kwa yaliyomo tofauti (1-ε), kupanga kielelezo vitegemezi vya utendakazi μ kioevu = ft na μ ci =fS i , (1-ε), uamuzi wa coefficients , maadili thabiti ya maudhui (1-ε) na maadili ya mnato μ ci kulingana na equation

ambapo t ni joto la kusimamishwa;

Mgawo kwa kuzingatia ushawishi wa kiwango cha shear jamaa na maudhui imara juu ya mabadiliko katika muundo wa kusimamishwa na (1-e);

K t - mgawo wa joto (K t =1 saa t≤60 ° C, K t = 1.07 saa t = 61-90 ° C),

Uvumbuzi huo unaweza kutumika katika uzalishaji wa alumina, uzalishaji wa hidrometalujia, sekta ya madini, n.k. Mbinu hii inajumuisha kupima mnato wa awamu ya kioevu l na kusimamishwa c kwa viwango tofauti vya shear S i na kuangalia udhibiti wa joto kwa angalau kusimamishwa mara tatu kwa tofauti imara. yaliyomo (1-). Mpangilio wa picha wa vitegemezi vya utendakazi unafanywa, zhi =ft na ci =fS i, (1-), uamuzi wa coefficients. , maadili ya yaliyomo thabiti (1-), na vile vile maadili ya mnato kulingana na equation iliyoanzishwa. Matokeo ya kiufundi ya uvumbuzi ni kuongeza usahihi wa vipimo. 2 mgonjwa., kichupo 1.

Michoro ya hataza ya RF 2343452

Uvumbuzi huo unahusiana na mbinu za kuamua mnato na sifa za rheological za vyombo vya habari vya kioevu vya Newton na visivyo vya Newton - kusimamishwa na inaweza kutumika katika uzalishaji wa alumina, uzalishaji wa hydrometallurgiska, sekta ya madini, nk.

Kuna njia inayojulikana ya kupima mnato wa kati ya kioevu kulingana na cheti cha mwandishi wa USSR No. 371478, ambayo inajumuisha kupitisha kioevu kwa mtiririko kupitia zilizopo mbili za capillary za kipenyo sawa, lakini za urefu tofauti, kupima kushuka kwa shinikizo na kioevu. kiwango cha mtiririko, ambayo thamani ya viscosity imehesabiwa. Njia hii inaweza tu kuamua mnato wa kati iliyosafirishwa bila kupima kiwango cha shear, ambayo inathiri thamani ya mnato.

Ya juu zaidi kuliko ile iliyojadiliwa hapo juu ni njia ya kuamua sifa za rheological za vyombo vya habari vya viscoplastic kulingana na cheti cha mwandishi wa USSR No. urefu na kipenyo, kupima kushuka kwa shinikizo pamoja na kapilari ya urefu wa kipenyo sawa na kiwango cha mtiririko wa maji.

Njia hii inaruhusu, kwa kutumia vipimo vitatu vilivyofanana, kuhesabu upotezaji wa kichwa cha msuguano katika mirija ya kapilari ya urefu na kipenyo tofauti na, kutoka kwa data hizi, kuamua maadili ya mnato wa kati chini ya utafiti na mkazo wa shear.

Hasara za njia: wingi wa kifaa, haja ya kuandaa viscometer na mfumo wa ziada wa kusambaza kati chini ya utafiti, na makosa ya kuepukika katika vipimo vinavyohusishwa na kupoteza shinikizo kwenye mlango kwa kila capillary. Katika kesi ya kufanya tafiti juu ya kusimamishwa kwa maji ya kuzimua na awamu thabiti ya kutenganisha haraka chini ya mtiririko wa laminar, sediment inaweza kuwekwa kwenye zilizopo za capillary za usawa, ambayo itasababisha makosa ya ziada katika vipimo.

Njia rahisi zaidi ya kuamua viscosity ya kusimamishwa inajulikana [A.N. Planovsky, V.N. Ramm, S.Z. Kagan. Michakato na vifaa vya teknolojia ya kemikali. Goskhimizdat, M., 1962, p. 294], pamoja na kipimo cha mnato wa awamu ya kioevu inayolingana na hali ya joto ya kusimamishwa, na yaliyomo kwenye kusimamishwa, ambayo mnato wa kusimamishwa umedhamiriwa na equation ya nguvu:

C = w,

ambapo w ni mgawo wa mnato wa awamu ya kioevu, cP,

Sehemu ya awamu ya kioevu kwa kiasi cha kitengo cha kusimamishwa, vitengo,

4.5 - kupunguza mgawo.

Hasara kuu ya njia hii ni kwamba haina kuzingatia ushawishi wa kasi ya harakati ya kusimamishwa. Kwa vyombo vya habari vya kioevu vya Newtonian, kasi ya harakati inapoongezeka, thamani ya mgawo c huongezeka, na kwa vyombo vya habari vya kioevu visivyo vya Newton, kinyume chake, hupungua. Kwa hiyo, equation hapo juu haifai kwa kuamua mgawo wa viscosity wa kusimamishwa ambayo, wakati wa kusonga - kuchanganya au kusukuma - thixotropy asili katika vyombo vya habari visivyo vya Newton inaonekana.

Njia ya mwisho kati ya zilizozingatiwa, kama iliyo karibu zaidi na ile inayodaiwa, ilipitishwa kama mfano.

Madhumuni ya uvumbuzi ni kuzingatia kiwango cha kukatwa kwa kusimamishwa wakati wa kuamua mnato wake kwa kutumia viscometer ya kawaida, ambayo inaweza kupima kiwango cha shear na thermostat kusimamishwa kwa kuchochea, ambayo itaboresha usahihi wa kuamua mnato wa kusimamishwa.

Matokeo ya kiufundi yanapatikana kwa ukweli kwamba njia ya kuamua mnato wa kusimamishwa ni pamoja na kupima mnato wa awamu ya kioevu l na kusimamishwa c kwa viwango tofauti vya shear S i na kudumisha udhibiti wa joto kwa angalau kusimamishwa tatu kwa yaliyomo tofauti ngumu ( 1-), ikipanga kielelezo vitegemezi vya utendakazi l i =ft na ci =fS i , (1-), uamuzi wa coefficients ya maudhui thabiti (1-) na maadili ya mnato ci kulingana na equation:

ambapo t ni joto la kusimamishwa, °C,

Mgawo unaozingatia ushawishi wa kiwango cha kukatwa kwa jamaa na yaliyomo thabiti kwenye mabadiliko katika muundo wa kusimamishwa na (1-),

K t - mgawo wa joto (K t =1 saa t 60 ° C, K t = 1.07 saa t = 61-90 ° C),

K OS - mgawo wa kupunguza (K OS 1, 10).

Uchunguzi wa sifa za rheological za kusimamishwa zilifanywa kwenye viscometer ya mzunguko wa mfumo wa Brookfield (Katalogi ya Brookfield 2005. Viscometers, Rheometers; Vichanganuzi vya Mchanganyiko kwa Maabara na Maombi ya Mchakato). Kwenye kifaa hiki, mnato umedhamiriwa kwa kupima torque inayotokea kwenye shimoni ya spindle iliyoingizwa kwenye chombo cha majaribio - kusimamishwa. Wakati wa vipimo, unaweza kubadilisha kasi ya mzunguko wa spindle (n sp) kwa kubadili swichi ya kugeuza, na pia kuchagua kipenyo cha spindle (d sp). Kusimamishwa huwekwa kwenye beaker ya thermostated na kipenyo kidogo zaidi (D st) na, ikiwa ni lazima, huchochewa kwenye kopo na kichocheo cha magnetic. Kasi ya spindle inabadilishwa kuwa kasi ya shear (S) kwa kutumia formula:

ambapo r sp, R st ni radii ya spindle na kioo, kwa mtiririko huo.

Kuamua mgawo uliojumuishwa katika equation ya kuamua mnato, vipimo hufanywa wakati wa kubadilisha vigezo vya kusimamishwa: yaliyomo thabiti T/L au (1-), l na joto t, na S (angalau vipimo 3 kwa kila moja. parameta).

Kwa kutumia mfano wa kusimamishwa kwa matope nyekundu na T/F=1.2; 1.0; 0.5 na 0.33 (1- =0.257; 0.224; 0.126 na 0.087, kwa mtiririko huo), na mkusanyiko wa suluhisho la Na 2 O = 2.5 g/l na Al 2 O 3 = 2 g/l, thermostated saa t = 25-60 ° C na 90°C (w =0.7 na 0.4, mtawalia), coefficients za mnato zinazobadilika zilipimwa kwa viscometer inayozunguka kwa viwango vya shear S = 0.8-1.61-4 s -1 (hali inalingana na harakati ya kusimamishwa kwenye kinene. ), S = 8.05-16.6-34.7 s -1 (pamoja na kuchanganya katika mixers ya mnyororo) na S = 80.8-159 s -1 (pamoja na usafiri wa majimaji katika bomba).

Matokeo ya kipimo ci yamewasilishwa katika mchoro 1 katika mfumo wa utegemezi wa kiutendaji ci =fT/W kwa maadili yaliyo hapo juu ya Si, t na x:

S=0.8-4 s -1, curve 1 (t 60°C), curve 2 (t=90°C),

S=8.05-34.7 s -1, curve 3 (t 60°C), curve 4 (t=90°C),

S=80.8-159 s -1, curve 5 (t 60°C), curve 6 (t=90°C).

Ili kupata maadili ya kati ya coefficients K S, grafu katika Kielelezo 2 cha utegemezi K S = fS ilijengwa kulingana na data ya jedwali kwa:

1. T/F=1.2 au (1-)=0.257,

4. 0,33 (0,087).

Ufaafu wa mlinganyo kwa kutumia mgawo wa jedwali uliangaliwa kwa kutumia mfano wa hesabu iliyo hapa chini.

Mfano. Katika kusimamishwa kwa matope nyekundu, mnato C = 3000 cP ulipimwa kwenye viscometer inayozunguka kwa kiwango cha shear S = 1.61 s -1, maudhui imara T/L = 0.33 au (1-) = 0.087 na mkusanyiko wa suluhisho. (awamu ya kioevu) iliamuliwa. , ambayo thamani yake x = 0.7 katika halijoto ya 25°C. Kubadilisha maadili ya coefficients kutoka kwa jedwali inayolingana na hali ya kipimo, tunaamua thamani iliyohesabiwa ya mnato wa kusimamishwa huku kwa kutumia equation iliyopendekezwa hapo juu.