Влияние скорости сдвига и температуры на динамическую вязкость раствора полимеров

Дмитрий Михайлович Нахай; Дмитрий Станиславович Миканович; Михаил Олегович Бусел

doi:10.33408/2519-237X.2023.7-2.215

Авторы

Дмитрий Михайлович Нахай Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25 https://orcid.org/0000-0002-6842-1683
Дмитрий Станиславович Миканович Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25 https://orcid.org/0000-0002-3560-1741
Михаил Олегович Бусел Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25 https://orcid.org/0000-0001-9467-218X

DOI:

https://doi.org/10.33408/2519-237X.2023.7-2.215

Ключевые слова:

эффект пристенного скольжения, кривая вязкости, тиксотропные свойства, полимерная жидкость

Аннотация

Цель. Изучение особенностей изменения динамической вязкости неньютоновских жидкостей от изменения градиента скорости (скорости сдвига) и температуры.

Методы. Измерение вязкости растворов проводилось на ротационном вискозиметре IKA ROTAVISC LO-VI. Для измерения температуры исследуемых растворов использовали криотермостат жидкостный FT-316-40. Добавление необходимого количества исследуемой жидкости осуществлялось с помощью пипеточного дозатора компании Thermo Fischer Scientific.

Результаты. По результатам проведенного детального анализа зависимости свойств полимерных (неньютоновских) жидкостей от процентного содержания поверхностно-активных веществ в растворе (от 0,1 до 3 %), степени нагрева исследуемых жидкостей (от 5 до 35 °С) и градиента скорости (скорости сдвига 1,28–259,13 с^-1) установлены особенности изменения динамической вязкости, указывающие на присутствие пристенного эффекта.

Область применения исследований. Полученные результаты важны для дальнейшего исследования поведения полимерных (неньютоновских) жидкостей, применяемых на промышленных объектах.

Биографии авторов

Дмитрий Михайлович Нахай, Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25

кафедра химической, биологической, радиационной и ядерной защиты, преподаватель

Дмитрий Станиславович Миканович, Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25

факультет предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций, начальник факультета; кандидат технических наук, доцент

Михаил Олегович Бусел, Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25

кафедра химической, биологической, радиационной и ядерной защиты, доцент; кандидат технических наук

Библиографические ссылки

Mikanovich, D.S. Prognozirovanie vozniknoveniya chrezvychaynykh situatsiy na gruntovykh podpornykh sooruzheniyakh shlamokhranilishch Respubliki Belarus' [Forecasting the occurrence of emergencies at earth retaining structures of sludge storage facilities of the Republic of Belarus]. PhD tech. sci. diss.: 05.26.02. Minsk, 2020. 212 p. (rus)

Astarita G., Marrucci G., Palumbo G. Non-newtonian gravity flow along inclined plane surfaces. Industrial & Engineering Chemistry Fundamentals, 1964. Vol. 3, No. 4. Pp. 333–339. DOI: https://doi.org/10.1021/i160012a010.

Morrison S.R., Harper J.C. Wall effect in coquette flow of non-newtonian suspensions. Industrial & Engineering Chemistry Fundamentals, 1965. Vol. 4, No. 2. Pp. 176–181. DOI: https://doi.org/10.1021/i160014a014.

Carreau P.J., Bui Q.H., Leroux P. Wall effects in polymer flow on inclined plane. Rheology Acta, 1979. Vol. 18, No. 5. Pp. 600–608. DOI: https://doi.org/10.1007/bf01520356.

Mikanovich D.S., Lasuta G.F. Issledovanie fil'tratsionnykh svoystv gruntov ograzhdayushchikh sooruzheniy shlamokhranilishch s uchetom vliyaniya effekta pristennogo skol'zheniya [Investigation of the filtration properties of the soils of the enclosing structures of sludge storages, taking into account the influence of the near-wall sliding effect]. Journal of Civil Protection, 2019. Vol. 3, No. 2. Pp. 166–177. (rus). DOI: https://doi.org/10.33408/2519-237X.2019.3-2.166. EDN: https://elibrary.ru/WKMNAK.