Главная -> Словарь

Аномальной вязкостью

При изучении тонких двухфазных пленок жидкостей калориметрическим методом установлено, что на поверхности стекла, покрытого монослоем нитробензола, образуются двухфазные пленки бензола, состоящие из граничной и объемной фаз, находящихся в состоянии термодинамического равновесия; это послужило еще одним доказательством существования на диспергированных частицах граничных фаз с аномальными свойствами.

На участке ВГ нефтяная многокомпонентная система не обладает аномальными свойствами; она имеет минимальную вязкость, зависящую только от природы компонентов и температуры системы, подчиняющуюся закону Ньютона:

На кинетику изменения толщин слоев надмолекулярных структур , сольватного слоя, устойчивость и структурно-механическую прочность сложной структурной единицы иод действием РС среды весьма существенное влияние оказывает состав среды. Обычно в реальных дисперсионных средах применяют смесь различных растворителей, обладающих неодинаковыми свойствами, приводящими к неодинаковым сопротивлениям системы при реализации взаимодействия твердой фазы со средой. Это обстоятельство должно быть учтено на практике.

Зиннуров исследовал реологические состояния нефтяных дисперсных систем на ротационном вискозиметре «Реотест-2». На рис. 37 изображены кривые текучести трех видов крекинг-остатков в зависимости от температуры в логарифмических координатах. При температурах около 40°С крекинг-остатки мангышлакской и котур-тепинской нефтей обладают явно аномальными свойствами, которые при температурах выше 60 °С исчезают.

Относительная ошибка экспериментов составляла ±5%. Все опыты проводили в токе гелия высокой чистоты при атмосферном давлении. Практически все нефтяные дисперсные системы вследствие различной склонности к межмолекулярным взаимодействиям содержащихся в них высокомолекулярных углеводородов характеризуются аномальными свойствами. Изучение аномальных свойств НДС позволяет разработать методы оценки и регулирования энергетических параметров фазовых превращений в реальных нефтяных системах.

С физической точки зрения аномальные свойства коллоидных растворов и суспензий обусловлены общей громадной поверхностью мелких твердых частиц, находящихся в единице объема смеси. Поскольку поверхность твердых частиц является поверхностью раздела фаз, то в силу особых термодинамических свойств этой поверхности в жидкой дисперсной среде вблизи этой поверхности образуется слой, в котором сама дисперсионная среда обладает аномальными свойствами по сравнению с ее обычными характеристиками в объеме. Обычно этот слой дисперсионной среды называют сольватной оболочкой частицы.

На участке ВГ нефтяная многокомпонентная система не обладает аномальными свойствами; она имеет минимальную вязкость, зависящую только от природы компонентов и температуры системы, подчиняющуюся закону Ньютона:

На кинетику изменения толщин слоев надмолекулярных структур , сольватного слоя, устойчивость и структурно-механическую прочность сложной структурной единицы поя действием PC среды весьма существенное влияние оказывает состав среды. Обычно в реальных дисперсионных средах применяют смесь различных растворителей, обладающих неодинаковыми свойствами, приводящими к неодинаковым сопротивлениям системы при реализации взаимодействия твердой фазы со средой. Это обстоятельство должно быть уч.тенс на практике.

Зиннуров исследовал реологические состояния нефтяных дисперсных систем на ротационном вискозиметре «Реотест-2». На рис. 37 изображены кривые текучести трех видов крекинг-остатков в зависимости от температуры в логарифмических координатах. При температурах около 40 °С крекинг-остатки мангышлакской и котур-тепинской нефтей обладают явно аномальными свойствами, которые при температурах выше 60 °С исчезают.

Нефти большинства месторождений СССР относятся к ньютоновским жидкостям. Нефти ряда месторождений обладают аномальными свойствами и подчиняются закону Шведова — Бингама. Некоторые из них обладают тиксотропными свойствами, реологи-ческие параметры которых изменяются со временем движения. Изменение реологических параметров со временем обусловлено разрушением структурной решетки парафина. По истечении некоторого времени значения реологических параметров стабилизируются.

Продукты, разделенные непрерывным термодиффузионным методом, обладают некоторыми аномальными свойствами. Нефтяные фракции, полученные в качестве верхних продуктов, имеют более высокие индексы вязкости, меньшую плотность, более светлую окраску и большую стойкость к окислению, чем равновязкие масла обычной очистки. Вместе с тем они заметно менее летучи, чем равновязкие масла селективной очистки.

глин /?М0КС ~ ТО6 Па-с ,в утНт."? Ю"2 Па-с. Характер течения во многом определяет эксплуатационные свойства буровых растворов. Поскольку нефть также является дисперсной системой с аномальной вязкостью, характер её течения оказывает существенное влияние ка условия вытеснения нефти и производительность скважин. Роль предела текучести и аномалии вязкости нефти возрастает в мелкодоржтом пласте. Присутствие смол мо-кет вызвать ослабление прочности связи в структуре и тем самым повысить подвижность нефти. Но наиболее эффекткщшм способом разрушения структуры и увеличения подвижности нефти буровых растворов к других структурированных дисперсных систем является повышение температуры.

Консистентные смазки благодаря коллоидным особенностям своей структуры, наоборот, характеризуются так называемой структурной или аномальной вязкостью. Их вязкость при постоянной температуре сильно зависит от градиента скорости сдвига. Чем он больше, тем вязкость смазки меньше. В практике применения консистентных смазок это имеет положительное значение, так как увеличение скорости движения трущихся частей в механизмах сопровождается уменьшением вязкости смазки, что относительно снижает общее сопротивление системы движению. Общее течение слоев, как в масле, в смазке не имеет места. Течение, или неупругая деформация смазки состоит из суммы деформаций ее отдельных структурных элементов, зависящих от скорости сдвига. Следовательно, понятие о вязкости смазок весьма условно и постоянного показателя вязкости они не имеют. Следует отметить, что вязкость смазок с изменением температуры изменяется во много раз меньше, чем у нефтяных масел. Это, конечно, является также положительной характеристикой консистентных смазок.

Из эмпирических уравнений, предложенных для описания течения жидкостей с аномальной вязкостью, можно указать на уравнение де-Валя-Остваль-

2. Сверхмицеллярное струк-турообразование. Агрегаты коллоидных и микроскопических частиц в коллоидной химии получили название структур или, точнее, сверх-мицеллярных структур. Сверхмицеллярное структурообра-зование было установлено у многих гидрофобных коллоидных растворов, обладающих аномальной вязкостью .

Коллоидные растворы и суспензии, обладающие аномальной вязкостью. Может служить микровискозиметром

Другие капиллярные вискозиметры для коллоидных растворов, обладающие аномальной вязкостью,

Отдельные виды капиллярных вискозиметров сконструированы для измерения механических свойств консистентных смазок и других упруго-вязких веществ и для жидкостей, обладающих аномальной вязкостью .

При снижении температуры ньютоновская вязкость сменяется аномальной вязкостью и пластичностью . Как показывают кривые зависимости расхода от напора, представленные на рисунке парафинистые дизельные топлива при температуре засты-

При комнатной и даже при несколько более высокой температуре высоковязкие мазуты обладают аномальной вязкостью. Аномалия вязкости более резко выражена у парафинистых мазутов, чем у продуктов с малым содержанием парафина. Существуют отдельные указания на тиксотропию этих нефтепродуктов , но никаких систематических исследований в этой области не проводилось. Температура застывания и вязкость мазутов ниже 30—50° не постоянны. Они изменяются в зависимости от предварительного подогрева. Как видно из данных Н. И. Черно-жукова и А. М. Гутцайт , впервые исследовавших это явление, кажущаяся вязкость парафинистых мазутов даже при 40° с изменением температуры предварительной термической обработки может варьировать на 50% . К. И. Иванов указывает, что при снижении тем-

Таким образом, результаты изучения кинематики течения разбавленных золей и суспензий подтверждают выводы П. А. Ре-биндера и его сотрудников об обоснованности т/о и г)))т в качестве реологических параметров жидкостей с аномальной вязкостью и отсутствии физического смысла у случайных значений эффективной вязкости этих систем.

Сопоставление кривых течения дисперсных систем, обладающих аномальной вязкостью, убеждает в том, что у исследованных объектов отклонение от уравнения вязкости Ньютона является признаком возникновения коагуляционных связей между частицами, и поэтому вискозиметрия коллоидных растворов применима, несмотря на отмеченные ограничения, для регистрации коагуляционного взаимодействия. Повторные кривые вязкость -напряжение позволяют судить