Зсувна в’язкість суспензії твердих сферичних частинок

Анотація

Проведений аналіз залежності зсувної в'язкості суспензії сферичних частинок від їх об'ємної долі. Існуючі експериментальні роботи по моделюванню поведінки суспензії твердих сферичних частинок показують не повну узгодженість отриманих даних між собою. Це пояснюється тим, що виключити різні чинники, що роблять вплив на в'язкість суспензії досить складно. Отримати частинки, форма яких найбільш наближена до сферичної досить важко. Виключити всі види взаємодій властиві колоїдним системам також є складним завданням. Проте можна вважати, що вигляд залежності зсувної в'язкості суспензії від об'ємної долі частинок має певну форму, характерну для суспензії твердих сферичних частинок між якими існують лише гідродинамічні взаємодії.

Розглянутий весь інтервал зміни об'ємної долі від 0 до 0.64. Запропонована оцінка області зміни об'ємної долі дисперсної фази, при якій можна не враховувати гідродинамічні взаємодії. Показано, що область застосування моделі Айнштайна зсувної в'язкості нескінченно розбавленої суспензії набагато вужча, ніж вважалося раніше. Таким чином, перевірка адекватності формули Айнштайна приводить до значних технічних складнощів.

Для опису поведінки зсувної в'язкості концентрованих колоїдних систем широко використовують коміркові моделі. При цьому за основу вибирають одну з двох коміркових моделей, що описують суспензію твердих сферичних частинок. В роботі отриманий зв'язок між об'ємною долею частинок суспензії і внутрішнім параметром коміркових моделей, який характеризує міру міжчасткової гідродинамічної взаємодії. Показано, що 1) самі ці моделі не цілком адекватно описують експериментальні дані; 2) вибір внутрішнього параметра в обох моделях не узгоджується з геометрією системи; 3) якщо вибрати внутрішній параметр системи адекватно геометрії, то результати не узгоджуються з експериментальними даними навіть на якісному рівні.