14 / 54
Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств» № 2, 2018
14
2
ρ
– плотность шарика, кг/м
3
;
1
ρ
– плотность испытуемой жидкости, кг/м
3
;
t
– время движения шарика от верхней отметки до нижней, с.
Данные по вязкости ПРМ и их мисцелл на основе подсолнечного масла с использованием
данного метода приведены также в работе [4]. Более полная информация как о численных значениях
коэффициентов динамической вязкости, так и структуре жидкого состояния ПРМ, а также жидких
продуктов на их основе может быть получена при использовании метода ротационной вискозиметрии.
Исследование зависимости напряжения сдвига
τ
от градиента скорости сдвига
γ
гетерогенных
и гомогенных жидкофазных систем на основе подсолнечного масла позволило авторам [5, 7]
определить реологическую функцию
( )
τ
γ
f
=
, называемую кривой течения.
Как следует из [7], кривые течения могут иметь различные формы в зависимости
от реодинамических свойств исследуемых жидкостей. В обобщенном виде соответствуют уравнению
0
τ τ
γ
n
к
= + ⋅
,
(1)
где
τ
–
напряжение сдвига;
0
τ
– начальное напряжение сдвига или предел текучести;
к
– показатель консистенции жидкости;
n
– показатель неньютоновского поведения жидкости;
γ
– градиента скорости сдвига.
Принято считать [7], что при
0
τ
> 0 и любом положительном значении
n
реодинамические
свойства жидкости соответствуют модели бингамовской жидкости.
При
0
τ 0
=
и
n
= 1 реодинамические свойства жидкости соответствуют модели ньютоновской
жидкости.
При
0
τ 0
=
и
n
> 1 реодинамические свойства жидкости соответствуют модели дилатантной
жидкости, а при
0
τ 0
=
и
n
< 1 – имеет место модель псевдопластичной жидкости.
В случае отсутствия начального напряжения сдвига у исследуемой жидкости, зависимость (1)
приводится к виду
τ
γ
n
к
= ⋅
.
(2)
В этом случае коэффициент динамической вязкости жидкофазных систем при заданной
скорости сдвига может быть рассчитан по уравнению
τ μ
γ
d
d
=
,
(3)
где
μ
– коэффициент динамической вязкости, Па
⋅
с.
Очевидно, что для модели ньютоновской жидкости уравнение (2) принимает форму
τ μ γ
= ⋅
.
(4)
То есть для моделей ньютоновской жидкости значения коэффициента динамической вязкости
должны иметь постоянное значение при любом значении градиента скорости сдвига. При этом,
при графической интерпретации уравнения (4) предполагается, что линейная зависимость
функции
τ
от
γ
выходит из начала координат, при
γ 0
=
, а математическая зависимость
μ
от
γ
для ньютоновских жидкостей имеет следующий вид
μ 0
γ
d
d
=
.
(5)
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека