Реометрия

Реометрия (от греческого ῥέος (rheos) «поток») в целом относится к экспериментальным методам, используемым для определения реологических свойств материалов. ^[1] это качественные и количественные связи между напряжениями и деформациями и их производными. Используемые методы являются экспериментальными. ^[1] Реометрия исследует материалы в относительно простых потоках, таких как устойчивый сдвиговый поток, колебательный сдвиг малой амплитуды и поток растяжения. ^[2]

Выбор подходящей методики эксперимента зависит от реологических свойств, которые необходимо определить. Это может быть постоянная сдвиговая вязкость , линейные вязкоупругие свойства (комплексная вязкость и модуль упругости ), свойства удлинения и т. д.

Для всех реальных материалов измеряемое свойство будет функцией условий течения, в которых оно измеряется ( скорость сдвига , частота и т. д.), даже если для некоторых материалов эта зависимость исчезающе мала при данных условиях (см. Ньютоновские жидкости ).

Реометрия представляет собой особую проблему для интеллектуальных жидкостей, таких как электрореологические жидкости и магнитореологические жидкости , поскольку это основной метод количественной оценки полезных свойств этих материалов. ^{[ нужна ссылка ]}.

Реометрия считается полезной, среди прочего, в областях контроля качества , управления процессами и моделирования промышленных процессов. ^[2] Для некоторых методы, особенно качественные реологические тенденции, могут дать классификацию материалов на основе основных взаимодействий между различными возможными элементарными компонентами и того, как они качественно влияют на реологическое поведение материалов. ^[3] Новые применения этих концепций включают измерение клеточной механики в тонких слоях, особенно в контексте скрининга лекарств. ^[4]

О неньютоновских жидкостях

Вязкость неньютоновской жидкости определяется степенным законом: ^[5]

\eta =\eta _{0}{\dot {\gamma }}^{n-1}

где η — вязкость после приложения сдвига, η ₀ — начальная вязкость, γ — скорость сдвига, и если

$n<1$ , жидкость разжижается при сдвиге ,
$n>1$ , жидкость загустевает при сдвиге ,
$n=1$ , жидкость ньютоновская.

В реометрии сдвиговые силы применяются к неньютоновским жидкостям с целью исследования их свойств.

Жидкости, разжижающие сдвиг

Из-за способности крови разжижаться при сдвиге вычислительная гидродинамика используется для оценки риска возникновения аневризм (CFD) . При использовании стратегий решения с высоким разрешением результаты при использовании неньютоновской реологии оказались незначительными. ^[6]

Жидкости, загущающие сдвиг

Методом тестирования поведения сдвиговых загущающихся жидкостей является стохастическая динамика вращения-молекулярная динамика (SRD-MD). ^[7] Коллоидные частицы жидкости, загущающей сдвиг, моделируются и применяется сдвиг. Эти частицы создают гидрокластеры, которые оказывают сопротивление потоку. ^[7]

См. также

Ссылки

^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Малкин Александр Иванович Аковлевич; Малкин, Александр; Исаев, Авраам (2006). Реология: концепции, методы и приложения . Торонто: Издательство ChemTec. п. 241. ИСБН 9781895198331 .
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Гальегос, Криспуло (2010). Реология - Том I. Лондон: Публикации EOLSS/ЮНЕСКО. стр. 7–8. ISBN 9781848267695 .
^ Куссо, Филипп (2005). Реометрия паст, суспензий и сыпучих материалов: применение в промышленности и окружающей среде . Хобокен, Нью-Джерси: Wiley-Interscience. стр. 2 . ISBN 9780471653691 .
^ Башир, Хаваджа Мухаммад Имран; Ли, Сухян; Юнг, Дон Хи; Басу, Сантану Кумар; Чо, Ман-Ги; Виршем, Андреас (23 июня 2022 г.). «Узкощелевая реометрия: новый метод измерения клеточной механики» . Клетки . 11 (13): 2010. doi : 10.3390/cells11132010 . ISSN 2073-4409 . ПМЦ 9265971 . ПМИД 35805094 .
^ Антонсик А.; Глушек, М.; Зуровский, Р.; Шафран, М. (июнь 2017 г.). «Влияние жидкости-носителя на электрокинетические и реологические свойства сдвиговых загущающих жидкостей». Керамика Интернешнл . 43 (15): 12293–12301. doi : 10.1016/j.ceramint.2017.06.092 .
^ Хан, М.; Штайнман, Д.; Вален-Сендстад, К. (сентябрь 2016 г.). «Неньютоновская и численная реология: практическое влияние истончения сдвига на прогноз стабильных и нестабильных потоков при внутричерепных аневризмах». Международный журнал численных методов в биомедицинской инженерии . 33 (7): e2836. дои : 10.1002/cnm.2836 . ПМИД 27696717 . S2CID 4554875 .
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Чен, Кайхуэй; Ван, Ю; Сюань, Шоуху; Гун, Синлун (март 2017 г.). «Гибридное молекулярно-динамическое исследование неньютоновского реологического поведения сдвиговой загущающей жидкости». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 497 : 378–384. Бибкод : 2017JCIS..497..378C . дои : 10.1016/j.jcis.2017.03.038 . ПМИД 28314143 .

Эта статья, посвященная технологиям, незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[:0-1] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Малкин Александр Иванович Аковлевич; Малкин, Александр; Исаев, Авраам (2006). Реология: концепции, методы и приложения . Торонто: Издательство ChemTec. п. 241. ИСБН 9781895198331 .

[:1-2] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Гальегос, Криспуло (2010). Реология - Том I. Лондон: Публикации EOLSS/ЮНЕСКО. стр. 7–8. ISBN 9781848267695 .

[3] Куссо, Филипп (2005). Реометрия паст, суспензий и сыпучих материалов: применение в промышленности и окружающей среде . Хобокен, Нью-Джерси: Wiley-Interscience. стр. 2 . ISBN 9780471653691 .

[4] Башир, Хаваджа Мухаммад Имран; Ли, Сухян; Юнг, Дон Хи; Басу, Сантану Кумар; Чо, Ман-Ги; Виршем, Андреас (23 июня 2022 г.). «Узкощелевая реометрия: новый метод измерения клеточной механики» . Клетки . 11 (13): 2010. doi : 10.3390/cells11132010 . ISSN 2073-4409 . ПМЦ 9265971 . ПМИД 35805094 .

[infcar-5] Антонсик А.; Глушек, М.; Зуровский, Р.; Шафран, М. (июнь 2017 г.). «Влияние жидкости-носителя на электрокинетические и реологические свойства сдвиговых загущающих жидкостей». Керамика Интернешнл . 43 (15): 12293–12301. doi : 10.1016/j.ceramint.2017.06.092 .

[nonnewt-6] Хан, М.; Штайнман, Д.; Вален-Сендстад, К. (сентябрь 2016 г.). «Неньютоновская и численная реология: практическое влияние истончения сдвига на прогноз стабильных и нестабильных потоков при внутричерепных аневризмах». Международный журнал численных методов в биомедицинской инженерии . 33 (7): e2836. дои : 10.1002/cnm.2836 . ПМИД 27696717 . S2CID 4554875 .

[hybmol-7] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Чен, Кайхуэй; Ван, Ю; Сюань, Шоуху; Гун, Синлун (март 2017 г.). «Гибридное молекулярно-динамическое исследование неньютоновского реологического поведения сдвиговой загущающей жидкости». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 497 : 378–384. Бибкод : 2017JCIS..497..378C . дои : 10.1016/j.jcis.2017.03.038 . ПМИД 28314143 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]