Часть серии по |
Механика сплошной среды |
---|
Поищите реометрию в Викисловаре, бесплатном словаре. |
Реометрия (от греческого ῥέος - rheos, n , что означает «поток») в целом относится к экспериментальным методам, используемым для определения реологических свойств материалов [1], то есть качественных и количественных соотношений между напряжениями и деформациями и их производными. Используемые методы являются экспериментальными. [1] Реометрия исследует материалы в относительно простых потоках, таких как стационарный сдвигающий поток, колебательный сдвиг малой амплитуды и продольный поток. [2]
Выбор подходящей экспериментальной техники зависит от реологических свойств, которые необходимо определить. Это могут быть вязкость при установившемся сдвиге , линейные вязкоупругие свойства (комплексная вязкость, соответственно модуль упругости ), свойства при удлинении и т. Д.
Для всех реальных материалов измеряемое свойство будет функцией условий потока, в которых оно измеряется ( скорость сдвига , частота и т. Д.), Даже если для некоторых материалов эта зависимость исчезающе мала в данных условиях (см. Ньютоновские жидкости ).
Реометрия является особой проблемой для интеллектуальных жидкостей, таких как электрореологические жидкости и магнитореологические жидкости , поскольку это основной метод количественной оценки полезных свойств этих материалов [ необходима цитата ] .
Реологии считаются полезными в области контроля качества , управления технологических процессов , а также моделирование промышленных процессов, среди других. [2] Для некоторых методы, особенно качественные реологические тенденции, могут дать классификацию материалов на основе основных взаимодействий между различными возможными элементарными компонентами и того, как они качественно влияют на реологическое поведение материалов. [3]
О неньютоновских жидкостях [ править ]
Вязкость неньютоновской жидкости определяется степенным законом: [4]
где η - вязкость после приложения сдвига, η 0 - начальная вязкость, γ - скорость сдвига, и если
- , жидкость разжижается при сдвиге ,
- , жидкость загустевает при сдвиге ,
- , жидкость ньютоновская.
В реометрии силы сдвига применяются к неньютоновским жидкостям , чтобы исследовать их свойства.
Жидкости для разжижения сдвига [ править ]
Из-за свойств разжижения крови при сдвиге для оценки риска аневризм используется вычислительная гидродинамика (CFD) . При использовании стратегий высокого разрешения результаты при использовании неньютоновской реологии оказались незначительными. [5]
Сгущающие жидкости при сдвиге [ править ]
Методом проверки поведения загущающих жидкостей при сдвиге является стохастическая динамика вращения-молекулярная динамика (SRD-MD). [6] В коллоидных частицах сдвигового сгущения жидкости моделируется и сдвиг применяется. Эти частицы создают гидрокластеры, которые оказывают сопротивление потоку силой сопротивления. [6]
См. Также [ править ]
- Механика сплошной среды
- Реометр динамического сдвига
- Электрореологическая жидкость
- Феррожидкость
- Гидравлическая механика
- Магнитореологическая жидкость
- Реология
- Реометр
- Умная жидкость
Ссылки [ править ]
- ^ a b Малкин Александр Михайлович Ольковлевич; Малкин Александр; Исаев, Авраам (2006). Реология: концепции, методы и приложения . Торонто: ChemTec Publishing. п. 241. ISBN. 9781895198331.
- ^ а б Гальегос, Криспуло (2010). Реология - Том I . Лондон: Публикации EOLSS / ЮНЕСКО. С. 7–8. ISBN 9781848267695.
- ^ Coussot, Филипп (2005). Реометрия паст, суспензий и сыпучих материалов: применение в промышленности и окружающей среде . Хобокен, Нью-Джерси: Wiley-Interscience. стр. 2 . ISBN 9780471653691.
- ^ Антонсик, А .; Gluszek, M .; Zurowski, R .; Шафран, М. (июнь 2017 г.). «Влияние жидкости-носителя на электрокинетические и реологические свойства сдвиговых загущающих жидкостей». Керамика Интернэшнл . 43 (15): 12293–12301. DOI : 10.1016 / j.ceramint.2017.06.092 .
- ^ Хан, М .; Steinman, D .; Вален-Сендстад, К. (сентябрь 2016 г.). «Неньютоновская реология против числовой: практическое влияние истончения сдвига на прогнозирование стабильных и нестабильных потоков во внутричерепных аневризмах». Международный журнал численных методов в биомедицинской инженерии . 33 (7): e2836. DOI : 10.1002 / cnm.2836 . PMID 27696717 .
- ^ а б Чен, Кайхуэй; Ван, Ю; Сюань, Шуху; Гонг, Синлун (март 2017 г.). «Гибридное молекулярно-динамическое исследование неньютоновского реологического поведения загущающей жидкости при сдвиге». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 497 : 378–384. Bibcode : 2017JCIS..497..378C . DOI : 10.1016 / j.jcis.2017.03.038 . PMID 28314143 .