322
Rotasiyalı viskozimetrin (şəkil 34) iş prinsipi belədir:
tədqiq olunan kütlə eyni oxlu iki silindr arasındakı boşluğa
yerləşdirilir və onlardan biri fırlanan zaman (bəzən, daxili
silindr, bəzən isə xarici silindr hərəkət edir) silindrlərin divar-
larına yapışan özlü maye, hərəkətə maneçilik yaratmaq şərtilə
hərəkət etməyə başlayır. Bu zaman ya fırlanma hərəkətini
davam etdirmək üçün tətbiq edilməsi tələb olunan gücü, ya da
hərəkət sürətini xarakterizə edən kəmiyyəti ölçmək olur.
Ölçmə metodikası:
ölçmələrə başlamazdan əvvəl, adətən
“boş” sınaq aparılır ki, bunun da məqsədi silindrin, blokların və
sapların xüsusi titrəyişini təyin etməkdir.
Saplara əvvəlcə 1 q-lıq, sonra 1,5 və 2,0 q-lıq yükləri
(yaxşı cihaz üçün 2,5 qramdan çox olmayaraq), silindr hərəkətə
başlayana qədər asırlar. Fırlanmanı təmin edən ən kiçik P
0
qüvvəsi, sistemin sürtünmə qüvvəsinə bərabər olacaqdır.
Axının hədd gərginliyini müəyyən etmək üçün xarici
silindri tədqiq olunan maddə elə miqdarda yüklənir ki, daxili
silindrin yüklənmə dərinliyi 7-8 sm olsun (bu yüklənməni
çəkiyə görə də yerinə yetirmək olar).
Əgər öyrənilən sistem məcun və ya yüksək özlü maye-
dirsə, onda boş yerin və ya hava qabarcığının qalmamasını
izləmək lazımdır.
Silindri yükləyərək, cihazın hər iki lifinə ilkin (başlanğıc)
yük asılır (adətən, P
0
yükündən başlanır), əyləcdən azad edir və
silindrin fırlanması izlənilir. Əgər tətbiq olunan fırladıcı mo-
mentin təsiri ilə silindr hərəkət etmirsə, onda silindrin hərəkəti
başlananadək yük artırılır.
Fırlanma hərəkəti kimi, çevrənin ¼ hissəsi qədər fasiləsiz
dönmə qəbul edilir. Əgər fırlanmaya səbəb olan ən kiçik yük P
1
olarsa, onda axının hədd gərginliyini aşağıdakı formula ilə he-
sablamaq olar:
0
1
P
P
K
P
m
. . . . . . (53)
323
burada: K – cihazın daxili silindrinin yüklənmə
dərinliyindən asılı olan konstantdır.
Adətən, K-nın müxtəlif qiymətləri göstərilmiş cədvəl,
istismar haqqında instruksiya ilə birlikdə, cihaz satılarkən
təqdim edilir.
Axının hədd gərginliyi təyin edildikdən sonra liflərə asıl-
mış yükü artırır və hər yükləmə zamanı saniyəölçənlə üç-dörd
fırlanma zamanı ölçülür, yükün iki və ya üç qiymətində
silindrin fırlanma sürəti müəyyən edilir.
Qeyri Nyuton mayeləri üçün hər yüklənmə zamanı stasio-
nar axını müəyyənləşdirməkdən ötrü vaxt tələb edilir (stasionar
axın zamanı daxili silindrin fırlanma sürəti zamandan asılı
olmur). Adətən, stasionar axın ilk iki dövrdən sonra müəyyən
edilir, buna görə də hər bir yükləmə zamanı ilk iki dövr bura-
xılır və sonrakı iki-üç dövr müəyyən olunur. Bir dövrün müd-
dəti 15-20 san-dək olmalıdır. Əgər bu müddət azdırsa, onda
beş-yeddi dövr, əgər çoxdursa, onda bir dövrün müəyyən bir
hissəsi müəyyən edilir, bu zaman müəyyənləşdirilən hissə
silindrin 90
0
-dən az olmayan dönməsini əks etdirməlidir.
Özlülüyü aşağıdakı bərabərliklə hesablanır:
N
P
P
K
0
1
. . . . . . (54)
burada: N – saniyə ərzindəki dövrlər sayı;
K
1
– cihazın yüklənmə dərinliyindən asılı olan
sabitidir.
Qeyri-Nyuton mayelərinin özlü xassələrinin xarakte-
ristikası üçün axın gərginliyi və sürət qradiyenti arasındakı ası-
lılığı qrafik şəklində ifadə etmək qəbul olunmuşdur. Bu kə-
miyyətlərin hər ikisini bilavasitə ölçmək olmaz, onlar hesabat
yolu ilə tapılır. Sürət qradiyentini silindrin fırlanma sürətinin
(saniyədəki dövrlər sayı) silindrlər arasındakı məsamənin
324
(araboşluğunun) qiymətinə olan nisbəti (cihaza verilən
instruksiyada göstərilir) kimi təyin edilir.
Şəkil 35. Nyuton (1) və strukturlaşdırılmış (2) mayelər üçün
axıcılıq əyriləri(a) və strukturlaşdırılmış mayelər üçün
özlülüyün axın gərginliyindən asılılığı (b).
325
Praktikada axıcılıq əyrilərini tez-tez daxili silindrin fırlan-
masının bucaq sürəti – fırlanma yaradan yük koordinatlarında
qurulur. Bu kəmiyyətlər sürət qradiyentinə və axın gərginliyinə
mütənasibdir, lakin onlardan fərqli olaraq, təcrübi yolla müəy-
yən edilə bilər.
Özlülük xassələrinin təyini yalnız stasionar laminar axın
şəraitlərində mümkün olur, əks halda ölçmə nəticələri təsadüfi
xarakterə malik olacaqdır.
Həqiqi məhlullar üçün sabit axın gərginliyində ona cavab
verən sürət qradiyenti praktiki ani olaraq müəyyən edilir və
sonradan, zaman keçdikcə dəyişmir. Mürəkkəb dispers sistem-
lər olan qida kütlələri üçün bu proses müəyyən zaman tələb
edir. Bu isə daxili strukturların deformasiya ilə dağılmasını,
hissəcik və ya makromolekulların axın boyu ariyentasiyasını
şərtləndirir.
Rotasiyalı viskozimetrin köməyi ilə alınmış axıcılıq əy-
riləri, tədqiq olunan mayeləri Nyuton mayelərinə və ya struk-
turlaşdırılmış, anomal özlü mayelərə aid etməyə imkan verir.
Nyuton mayesi üçün axıcılıq əyrisi, koordinat oxlarının
başlanğıcından (sıfır nöqtəsindən) çıxan düz xətdir (şəkil 35, a).
Belə sistemin özlülüyünü düz xəttin maillik bucağının
absis oxuna kotangensi şəklində, qrafiki yolla hesablamaq olar
(
ctg
). Verilən temperaturda axın gərginliyinin geniş
intervalında sabit qiymət, onun əhəmiyyətini xarakterizə edir.
35, b şəklində strukturlaşdırılmış maye üçün axma
əyrisinin xarakterik görünüşü təsvir olunmuşdur, bu təsvirdə üç
sahə (oblast) dəqiqliklə ayrılmışdır ki, bunlar da rəqəmlərlə
işarələnmişdir. Çox kiçik (1) və çox böyük (3) gərginliklərdə
xətti asılılıq müşahidə olunur, maye Nyuton mayesi kimi axır
və onun özlülüyü uyğun olaraq α
1
və α
2
bucaqlarının kotan-
gensi ilə müəyyən edilir. Orta gərginlik oblastında (2) xətti
asılılığın pozulması baş verir. Burada özlülük sabit kəmiyyət
olaraq qalmır, sürət qradiyentinin və ya axın gərginliyinin
artması ilə özlülüyün qiyməti azalır. Nyuton mayesindən fərqli
Dostları ilə paylaş: |