Теоретическое обоснование применения диссипативного метода для изучения реологических свойств высоковязких жидкостей
Аннотация:
Одной из главных задач прикладной гидродинамики является разработка способов снижения гидродинамического сопротивления при течении жидкостей в трубопроводных системах, в объемах технологических аппаратах и при случаях внешнего обтекания твердых тел. Для решения этих задач необходимо как можно более точное знание физических свойств исследуемых жидкостей. Известные методы экспериментального определения, наиболее важной величины – коэффициента динамической вязкости, в той или иной мере обладают известными недостатками. Рассматривается принципиально новый метод реологических исследований жидкости, а именно диссипативный, основанный на законе сохранения энергии. Суть метода заключается в том, что в процессе перемешивания высоковязких жидкостей, при движении жидкости в замкнутом, теплоизолированном объеме механическая энергия сил трения преобразуется в тепловую энергию, вызывая неизбежное повышение температуры во всем объеме. Показана взаимосвязь повышения температуры жидкости от ее вязкостных свойств и получена математическая зависимость, в которую введен критерий геометрического подобия диссипативных вискозиметров. Экспериментальная проверка предложенного метода выполнена на примере аппарата с механической мешалкой. Объект исследований – водный раствор глицерина с концентрацией 95%. Расхождение между известным значением динамического коэффициента вязкости 0,523 Па·с и вычисленным по уравнению (24) – 0,525 Па·cне превышает 0,4%, что указывает на достоверность приведенных теоретических рассмотрений. В дальнейшем предполагается экспериментальная проверка предложенного метода на неньютоновских жидкостях, а также на жидкостях, имеющих более сложный фазовый состав – микробиологических суспензиях.
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- Система очистки гелия на базе очистителя KDHPS-CC для источника ультрахолодных нейтронов на основе сверхтекучего гелия
- Особенности проектирования энергоэффективных систем регенерации воздуха для герметично изолированных объектов
- Эксергетический метод оценки эффективности низкотемпературных энергетических установок, использующих низкопотенциальное тепло криопродукта
- Увеличение энергоэффективности гибких солнечных панелей интенсификацией их охлаждения в модифицированной конструкции лопастей гелиоветрогенератора
- Разработка хлебобулочного изделия с повышенным содержанием железа
- Исследования по оптимизации ферментативного процесса выделения жира из вторичного рыбного сырья для использования в биотехнологии
- Изучение фракционирования подсолнечного шрота при различных способах измельчения
- Научно-практическое обоснование и разработка технологии безглютенового заварного пирожного для людей с непереносимостью лактозы
- Теплообмен трубы цилиндрической формы для случая лучистого теплового потока с одной внешней стороны и при граничном условии третьего рода с внутренней стороны
- Итерационный метод определения параметров процесса выхлопа