5 Виброреология дисперсных систем
По способности к течению среды, подвергающиеся вибрационному воздействию, делятся на две группы:
Первая группа – это среды, для которых кривая течения может быть построена в статических условиях.
Вторая группа – среды, для которых кривая течения может быть построена только при вибрационном воздействии. К ним относятся твердообразные структурированные системы с большим пределом текучести, а также нереологические сыпучие среды.
Изотропное вибрационное воздействие, которое проявляется в относительном движении слоев структурированной среды, приводит к разрушению связей в структуре, снижению в ней сил трения и сцепления, предела текучести. Это создает условия для проявления течения при более низких сдвиговых напряжениях. Следует отметить, что течение при вибрационном воздействии происходит только при ее анизотропном воздействии.
При заданной постоянной частоте и амплитуде вибрационного воздействия вязкость обрабатываемой структурированной среды не зависит от напряжения сдвига. При изменении же амплитудно-частотной характеристики вибрации изменение вязкости аналогично ее изменению в статических условиях (по S-образной кривой).
Для разрушения структуры среды в условиях вибрации величина напряжения (вибрационная напряженность) определяется из соотношения:
(1)
где Мв – момент вибровозбудителя; ω – частота вибратора; γ- константа, зависящая от зоны распространения колебаний; S1 – поверхность соприкосновения рабочего органа вибратора и среды; h1 – наибольшее расстояние точек среды от вибратора.
В статических условиях разрушение структуры наблюдается в том случае, если напряжение сдвига P находится между граничными напряжениями Pт и Pm на кривой течения. При вибрации такое же разрушение достигается при Pp = P, т.е. можно определить необходимую область изменения параметров вибрации Мв и ω:
(2)
Следовательно, для полного разрушения структуры необходим переменный режим изменения частоты и момента вибровоздействия. Понижение пластической вязкости в этом случае достигается за счет разрушения структуры среды.
6 Гидромеханические процессы
Гидромеханика – это наука о движении жидкостей и газов. Гидромеханические процессы по принципу целенаправленности можно разделить на:
процессы, протекающие с образованием неоднородных систем или с их разделением;
процессы, связанные с перемещением потоков в трубопроводах и аппаратах.
Классификацию гидромеханических процессов можно провести и по закономерностям, характеризующим условия движения потоков. По этому принципу выделяют 3 группы гидромеханических процессов:
процессы, составляющие внутреннюю задачу гидродинамики, например, движение потоков по трубам и каналам;
процессы, составляющие внешнюю задачу гидродинамики, например, движение частицы, осаждающейся под действием силы тяжести;
процессы, составляющие смешанную задачу гидродинамики, например, движение потока жидкости или газа по каналам, образованным твердой фазой, т.е. обтекание твердых частиц жидкостью или газом.
В промышленности строительных материалов многие технологические операции (перемешивание литых и пластичных смесей, их транспортирование, пневмотранспорт сыпучих материалов, движение теплоносителя в тепловых аппаратах и др.) связаны с общими законами гидродинамики.
В гидравлике принято объединять жидкости и газы под единым наименованием – жидкости. Это объясняется тем, что законы движения жидкостей и газов в интервале обычных инженерных расчетов одинаковы.