химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

точке (реологически стационарные жидкости); 2) скорость сдвига зависит от продолжительности действия напряжения (реологически нестационарные жидкости); 3) сочетание свойств твердого тела и жидкости, проявляющееся в виде упругого восстановления формы после снятия напряжения (вязкоупругие жидкости).

Жидкости первой группы подразделяются на три типа по характеру функциональной зависимости тт = / ("Ж")1 бингамов-ские (линия 2 на рис. 1-1, б); 2) псевдопластические (линия 3 на рис. 1-1, б); 3) дилатантные (линия 4 на рис. 1-1, б).

Для бингамовских жидкостей, как видно из рис. 1-1, б, справедлива следующая зависимость:

, dw

Ъ = *У + МР-ЗГ

Величина т„ выражает предел напряжения, превышение которого приводит к вязкому течению; угловой коэффициент цр называется пластической вязкостью. Отмеченное поведение бингамовских жидкостей (к их числу относятся, например, густые шламы, буровые растворы, масляные краски и т. п.) объясняется их жесткой пространственной структурой. При тг > ту последняя разрушается и жидкость течет как ньютоновская с касательным напряжением тт—ту.

Псевдопластические жидкости не имеют предела текучести и отличаются падением кажущейся вязкости .(меры

. / dw \а

консистенции) цк сростом скорости сдвига: тг = рк \~dn~) ,ПРИ"

чем а < 1 (а можно рассматривать как меру отклонения от ньютоновской жидкости, для которой а—\). К псевдопластическим жидкостям относятся суспензии, содержащие асимметричные частицы, и растворы высокополимеров, например производные целлюлозы. С возрастанием скорости сдвига асимметричные частицы или молекулы постепенно ориентируются Своими большими осями вдоль направления потока и при этом их кажущаяся вязкость надает; по окончании этого процесса кривая течения становится линейной.

Дилатантные жидкости подобно псевдопластическим не имеют предела текучести, но их кажущаяся вязкость растет с увеличением скорости сдвига (а > 1). Примером жидкостей данного типа могут служить суспензии с большим содержанием твердой фазы.

Неньютоновские жидкости второй группы разделяются на два класса: 1) тиксотропные и 2) реопектические. У первых напряже21

«ие сдвига падает, а у вторых — растет со временем (в обоих случаях при постоянной скорости сдвига). Такое поведение т и к -сотропных жидкостей объясняется постепенным разрушением их структуры при деформации в условиях постоянной скорости сдвига. Тиксотропия является обратимым свойством: после снятия напряжения структура жидкости постепенно восстанавливается. В отличие от тикеотропных реопекти-ческим жидкостям свойственно постепенное структуро-образование при сдвиге. Например, 42%-ная смесь воды и гипса после встряхивания (разрушения структуры) затвердевает по истечении 40 мин, а при медленном перекатывании (способствующем образованию структуры) — по истечении 20 с.

Наконец, вязкоупругие жидкости проявляют одновременно вязкое течение и упругое восстановление формы (например, смолы, высоковязкие эмульсии и суспензии).

Заметим, что кроме приведенных выше, известны другие виды неньютоновских жидкостей, для которых предложены выражения

функциональной зависимости тт = / (-^-)> базирующиеся на

иных физических моделях; их рассмотрение выходит за пределы нашего курса.

Влияние температуры на вязкость неньютоновских жидкостей описывается уравнением Аррениуса:

где щ, — вязкость при Т= 273 К; &Е — энергия активации (при 150—200 °С для полиэтилена Д?= 50,3 — 23,8 кДж/моль, при 135 °С для ацетата целлюлозы Д? = 293 кДж/моль).

Зависимость вязкости неньютоновских жидкостей от давления выражается тем же уравнением, что и для ньютоновских жидкостей (для полиэтилена при 225 °С k — 12,7; для полистирола при той же температуре k = 22,5).

В. ОСНОВЫ ГИДРОСТАТИКИ

I. Основное уравнение гидростатики. Уравнение поверхности уровня

Гидростатическое давление р в точке объема жидкости не зависит от пространственной ориентации площадки, на которую оно действует, но зависит от координат этой точки (х, у, г), т. е. р = = / (х, у, г). Для определения этой функциональной зависимости выделим из объема покоящейся жидкости прямоугольный параллелепипед (рис. 1-2, а) с ребрами dx, dy, dz, параллельными соответствующим осям координат. На параллелепипед в состоянии _ равновесия действуют объемные и поверхностная силы, заменяющие окружавшую его массу отброшенной жидкости. В дальнейшем будем оперировать массовыми силами, отнесенными к еди22 нице массы жидкости (иными словами; ускорениями); их проекции на оси координат обозначим через X, Y,'Z.

? ft

Если гидростатическое давление в точке А параллелепипеда равно р, то с точностью до бесконечно малых высшего порядка сила давления на грань ABCD составит р dy dz; сила давления на противоположную грань EFGH соответственно приращению х

с I /в

?п- in г —

Ж.

Рис. 1-2. К выводу основного уравнения гидростатики.

составит —(p + 'ff'd*) dy dz. По направлению оси Ох на параллелепипед действует составляющая массовых сил рХ dx dy dz. В состоянии покоя параллелепипеда действу

страница 8
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая" (4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
нижегородская область взять на прокат проэктор??сколько стоит?
Фирма Ренессанс каркас для лестницы из металла - всегда надежно, оперативно и качественно!
офисный стул изо хром
Удобно приобрести в КНС Нева проектор портативный - г. Санкт Петербург, ул. Рузовская, д.11, тел. (812) 490-61-55.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)