Βασικές Κατηγορίες ρευστών
Οι βασικές ρεολογικές ιδιότητες των ρευστών είναι το ιξώδες και η ελαστικότητα.
- Ιξώδες: είναι η αντίσταση στην παραμόρφωση και προκαλεί την εμφάνιση διατμητικών και κάθετων ιξωδών τάσεων.
- Ελαστικότητα: είναι η ικανότητα των σωμάτων να ανακτούν πλήρως τις αρχικές τους διαστάσεις, αφού έχουν υποστεί κάποια παραμόρφωση.
- Τα νευτωνικά ρευστά (newtonian) εμφανίζουν σταθερό ιξώδες, ανεξάρτητο από τον ρυθμό διάτμησης και το είδος της ροής, διατμητική ή εκτατή. Κατά συνέπεια, τα ρευστά αυτά εμφανίζουν ομοιόμορφη αντίσταση στη ροή ανεξάρτητη των συνθηκών ροής.
- Τα μη-νευτωνικά (non-newtonian) εμφανίζουν ιξώδες το οποίο μεταβάλλεται με τον ρυθμό διάτμησης και με το είδος της παραμόρφωσης.
Ιξωδοελαστικά Ρευστά (viscoelastic fluids)
Τα ιξωδοελαστικά ρευστά είναι μη-νευτωνικά ρευστά που εμφανίζουν συμπεριφορά τόσο ανάλογη στερεού (π.χ. ελαστικότητα) όσο και ιξώδους ρευστού. Ο ιξώδης χαρακτήρας των ιξωδοελαστικών υλικών επιβάλλεται από την ικανότητα τους να αυτοπροσανατολίζονται διαφορετικά κάτω από διαφορετικές συνθήκες ροής. Ο ελαστικός χαρακτήρας επιβάλλεται από την ελαστικότητα και την ικανότητα των ελαστικών μακρομορίων να ανταποκρίνονται σε διατμητικές και εκτατές παραμορφώσεις. Για ένα ιξωδοελαστικό υλικό κάθε υφιστάμενη τάση δεν αποτελεί μόνο συνάρτηση της εκάστοτε καταπόνησης, αλλά εξαρτάται και από την όλη προϊστορία του καταπονημένου υλικού. Αυτός είναι ο λόγος που τα ιξωδοελαστικά ρευστά χαρακτηρίζονται σαν «ρευστά με μνήμη».
Παράδειγμα ιξωδοελαστικών ρευστών αποτελούν τα μορφοποιημένα πολυμερή μεγάλου μοριακού βάρους όπως το πολυαιθυλένιο, διαλύματα πολυμερών μεγάλου μοριακού βάρους και τα κολλοειδή αιωρήματα.
Ένα ιξωδοελαστικό ρευστό, που συναντάμε στην κουζίνα μας, είναι όταν αναμιχθεί καλαμποκάλευρο (νισεστέ) με μια μικρή ποσότητα νερού για την παρασκευή του σπιτικού χαλβά. Δείτε τα παρακάτω βιντεάκια και απορήστε γιατί τόσα χρόνια η μαμά μας δεν ανακάλυψε ποτέ αυτή την ιδιότητα.
Επίδειξη στην κουζίνα
Οι τρεις ιδιότητες των ιξωδοελαστικών ρευστών
Το ηχείο
Η πισίνα
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου