Макет страницы
Глава VI
СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
В настоящей главе рассматриваются механические свойства дисперсных систем, определяемые их структурными особенностями.
Направленная механическая нагрузка вызывает перемещение частей дисперсной системы. Возможны два случая: а) при постоянной нагрузке относительное перемещение точек системы прекратится; б) частицы перемещаются все время, пока система испытывает действие внешних сил (течение системы). В первом случае выявляют характер зависимости между внешними механическими силами и относительным перемещением частиц (деформацией). Во втором случае устанавливают зависимость скорости относительного перемещения частиц от внешних сил. Равновесная деформация и стационарная скорость течения устанавливаются не мгновенно, а лишь через определенный промежуток времени. Изучение времени, за которое система принимает конечное состояние, представляет практический и теоретический интерес.
Закон вязкого течения Ньютона. Вязкость. Ньютон (1687 г.) предположил, что внутреннее трение при течении жидкости зависит от относительной скорости и перемещения ее частиц. Закон вязкого течения жидкости, установленный Ньютоном, постулируется так: сила внутреннего трения, проявляющаяся при перемещении одного слоя жидкости относительно другого, прямо пропорциональна градиенту относительной скорости этого перемещения и поверхности слоев. Математическая запись закона Ньютона такова:
где F — сила, действующая на поверхность слоя в направлении, противоположном его движению (рис. 47); S — площадь слоя; w — относительная скорость движения слоев, находящихся на расстоянии х; rj — коэффициент пропорциональности, зависящий от природы жидкости и Являющийся одной из важнейших ее характеристик (его называют коэффициентом вязкости или просто вязкостью).