Все разделы / Нефтяная промышленность /


Страницу Назад
Поискать другие аналоги этой работы

За деньгиЗа деньги (999 руб.)

Нефть как вязкопластичная среда

Дата закачки: 28 Апреля 2016
Продавец: Алексей
    Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Работа Курсовая
Форматы файлов: AutoCAD (DWG/DXF), КОМПАС, Microsoft Word
Сдано в учебном заведении: ИНиГ

Описание:
Реология (от греческого rheo - «течь») - это раздел физики, в ко¬тором рассматриваются вопросы деформации и текучести веществ. Это название было предложено в 1929 г. Бингамом (Е.С. Bingham). Ближе всего реология примыкает к механике или, точнее, к физико-химической механике.
Задачей реологии является установление взаимосвязи между силами, действующими на среду, и вызванными ими деформациями. Если при этом материя рассматривается так, как она представляется нашим ощущениям, т.е. как сплошная среда, то речь идет о феноменологической реологии. Феноменологические модели применяются при отсутствии сведений о деталях организации рассматриваемой системы. На этом уровне описания среда рассматривается как «черный ящик» и задача реологии сводится к проведению ключевых опытов, раскрывающих связь между входными (деформации) и выходными (напряжения) сигналами. Но внутренняя орга-низация исследуемой среды при этом остается скрытой. Концептуальная реология (или микрореология) выводит реологические соотношения теоре-тическим путем, опираясь на достижения физики и химии. В настоящее время наиболее развит структурно-кинетический подход, со¬гласно которому процессы разрушения и восстановления структурных связей в жидкости схематично представляются как прямая и обратная! химические реакции, суммарное действие которых описывается некото¬рым кинетическим уравнением относительно концентрации связей.
Концептуальный подход имеет преимущества в строгости и общно¬сти, однако обладает тем недостатком, что может разрешить только огра-ниченный круг проблем. Перефразируя известное замечание , можно сказать, что концептуальная реология решает те задачи, которые может так, как нужно, а феноменологическая реология решает те задачи, которые нужно так, как она может. Преимуществом феноменологического подхода является его высокая прагматическая нацеленность на решение инженерных задач; часто фено¬менологические модели способствуют обоснованию и мотивировке концептуальных моделей.
При описании реальных сред весьма полезными оказываются представления об идеальных телах, проявляющих простейшие реологические свойства: упругость, пластичность и вязкость. В качестве материальных носителей этих свойств можно представить себе соответственно сталь, пластилин и воду. Конечно, каждое вещество в реальности обладает всеми реологическими свойствами, хотя и в различной степени. Так, если сталь подвергнуть напряже¬нию порядка 108 Па, то она начинает проявлять пластические свойства. Поэтому реальные материалы представляются в виде некоторых комбина¬ций трех фундаментальных идеальных тел. В литературе идеальные тела принято называть именами ученых, которые ввели их впервые: упругое тело называется телом Гука (Нооке, 1635-1703 гг.), пластическое - телом Сен-Венана (St. Venant, 1797-1886 гг.), вязкое - телом Ньютона (I. Newton, 1642-1726 гг.).
Каждый материал характеризуется двумя реологическими уравне-ниями: одним для объемных деформаций (под действием всестороннего равномерного сжатия) и другим - для деформаций формоизменения (под последними чаще всего понимаются сдвиговые деформации). Классиче¬ская реология предполагает, что при всестороннем давлении все мате¬риалы (и твердые и жидкие) ведут себя как идеально упругие тела. Это предположение в большинстве случаев является весьма хорошим прибли-жением, но при объемном деформировании структурных жидкостей могут проявить себя объемная вязкость и релаксация, нарушающие его справед-ливость.
Наиболее ярко реологическое различие между сталью и пластилином проявляется при сдвиговых деформациях. Математически это различие в поведении при сдвиге можно выразить, рассматривая мысленно призмы, вырезанные из разных материалов .
1.1.1. Упругое тело
Прежде всего рассмотрим малую призму из стали, находящуюся под действием тангенциальной силы F, приложенной к верхней горизонталь¬ной грани (рис.1.1)Очевидно величина сдвига призмы определяется углом ,образованным вертикальными и скошенными боковыми гранями. Поскольку то в качестве меры сдвига можно использовать именно это отношение (здесь U- смещение верхней грани, Н -высота призмы). Путем перехода к бесконечно малым величинам величину сдвига можно определить как


Коментарии: Гипотеза Ньютона о линейной связи между тангенциальным напряжением и скоростью сдвига оказалась очень удобным приближением, справедливым для абсолютного большинства низкомолекулярных жидкостей, склонных к структурообразованию (суспензий, эмульсий, растворов полимеров, красок, «тяжелых нефтей», глинистых растворов и т. д.), были обнаружены многочисленные отклонения от закона Ньютона. Такие жидкости называются неньютоновскими, и для них реологическая кривая (или, как часто говорят, кривая течения) не является линейной, т. е. вязкость не остается постоянной, а зависит от скорости сдвига или от предыстории деформации материала.
Типичным примером неньютоновских жидкостей являются полимерные системы, в которых длинные гибкие макромолекулы, зацепляясь друг за друга, образуют некую пространственную структуру («сетку»), резко повышающую вязкость. Под действием сдвиговых деформаций часть структурных связей разрушается, что приводит к уменьшению вязкости.
Отметим тот факт, что Пуазейль был по профессии медиком и интересовался прохождением крови через малые кровеносные сосуды. Сейчас известно, что кровь не является ньютоновской жидкостью, поэтому автор опыта, экспериментально подтвердившего (на примере воды) предположение Ньютона, в каком то смысле является одновременно и одним из первых исследователей неньютоновских сред.
Неньютоновские жидкости могут быть разбиты на три группы.
1. Среды, в которых касательное напряжение является нелинейной функцией мгновенного значения скорости сдвига (нелинейно-вязкие жидкости).
2. Среды, в которых связь между напряжением и скоростью сдвига зависит от времени или предыстории процесса (жидкости с нестационарными реологическими характеристиками).
3. Среды, проявляющие упругое восстановление формы после снятия напряжений (вязкоупругие жидкости).
Отметим, что это деление в достаточной мере условно. Вообще, любая реологическая классификация не абсолютно и сохраняет смысл лишь в определенной области применения. Так, реологические характеристики вязкоупругих жидкостей зависят от предыстории, поэтому их можно было бы отнести и ко второй группе. В связи с этим среды второй и третьей групп часто объединяют единым термином «жидкости с памятью». С другой стороны, процессы разрушения и восстановления структуры всегда требуют некоторого времени, поэтому жидкость может быть отнесена к первой группе только в том случае, если этим временем можно пренебречь. Вполне «НЬЮТОНОВСКИЕ» в обычных условиях смазочные масла проявляют заметную вязкоупругость при сверхвысоких давлениях и скоростях сдвига, реализуемых при работе подшипников. Даже такая типичная ньютоновская жидкость, как вода, приобретает пластические свойства в тонких адсорбционных пленках.


Размер файла: 3,4 Мбайт
Фаил: Упакованные файлы (.rar)

 Скачать Скачать

 Добавить в корзину Добавить в корзину

        Коментариев: 0


Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них.
Опять не то? Мы можем помочь сделать!

Некоторые похожие работы:

К сожалению, предложений нет. Рекомендуем воспользваться поиском по базе.

Сдай работу играючи!

Рекомендуем вам также биржу исполнителей. Здесь выполнят вашу работу без посредников.
Рассчитайте предварительную цену за свой заказ.


Что бы написать комментарий, вам надо войти в аккаунт, либо зарегистрироваться.

Страницу Назад

  Cодержание / Нефтяная промышленность / Нефть как вязкопластичная среда

Вход в аккаунт:

Войти

Перейти в режим шифрования SSL

Забыли ваш пароль?

Вы еще не зарегистрированы?

Создать новый Аккаунт


Способы оплаты:
Z-PAYMENT VISA Card MasterCard Yandex деньги WebMoney Сбербанк или любой другой банк SMS оплата ПРИВАТ 24 qiwi PayPal

И еще более 50 способов оплаты...
Гарантии возврата денег

Как скачать и покупать?

Как скачивать и покупать в картинках

Здесь находится аттестат нашего WM идентификатора 782443000980
Проверить аттестат


Сайт помощи студентам, без посредников!