egyetemi tanár Nyugat-Magyarországi Egyetem

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "egyetemi tanár Nyugat-Magyarországi Egyetem"

Frigyes Sipos
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 egyetemi tanár Nyugat-Magyarországi Egyetem

2 Folyadékok szerkezeti jellemz i Az el adás témakörei: Mit nevezünk folyadéknak? - részecskék kölcsönhatása, rendezettsége - mechanikai viselkedése alapján A folyadékok viszkozitása, viszkozimetria A víz szerkezete A felületi feszültség, mérése Folyadéktípusok reológiai görbéik alapján Folyadékszer anyagok - heterogén rendszerek - óriásmolekulájú anyagok - üvegek - folyadékkristályok

3 Folyadékok szerkezeti jellemz i Nemnewtoni folyadékok A folyadékok jellemzése reológiai görbéjükkel n newtoni folyadék 2. plasztikus n d dt d dt d d t 3. pszeudoplasztikus k d dt n ; n dilatáló közeg 5. -tixotrop közeg k d dt ; n n 1

4 Folyadékok szerkezeti jellemz i Nemnewtoni folyadékok Heterogén rendszerek: kolloid diszperz rendszerek, nm durva diszperz rendszerek, > 600 nm kolloid oldatok nm jellemz a nyírási tágulás: a diszpergált részecskék nyíró igénybevétel hatására rosszabb térkitöltéssel helyezkednek el, több folyadék kerül közéjük. Viszkozitásuk függ az alakváltozási sebességt l: Nyírásra keményed anyagok: gyorsabb alakváltozással szemben nagyobb ellenállás (vízhomok keverék) Nyírásra lágyuló anyagok: alakváltoztató hatásra csökken a viszkozitás (fogkrém, vaj) Tixotróp anyagok: nyírás miatti lágyulás késve sz nik meg

5 Folyadékok szerkezeti jellemz i Nemnewtoni folyadékok Folyadék szerkezet anyagok: óriásmolekulájú folyadékok :láncmolekulák oldalcsoportjai gátolják a rendez dést pl.: nyersgumi, szurok, szilikon olajok üvegek: olvadék megfelel sebesség h tésével keletkeznek, nem következik be kristályosodás; nincs határozott olvadáspont pl.: fémüvegek, polimerüvegek

6 Folyadékok szerkezeti jellemz i Nemnewtoni folyadékok Folyadék szerkezet anyagok: folyadékkristályok: átmenet a szilárd kristályos anyagok és a folyadékok szerkezete között A kopolimer épít egységének szerkezeti képlete és térbeli modellje

7 Folyadékok szerkezeti jellemz i Nemnewtoni folyadékok Folyadék szerkezet anyagok: folyadékkristályok: Az áthatolni képes polarizált fény iránya A folyadékmolekulák kristályszer en rendezett szerkezetben

8 Folyadékok szerkezeti jellemz i Nemnewtoni folyadékok Folyadék szerkezet anyagok: folyadékkristályok: A folyadékmolekulák még rendezett szerkezete h mozgás közben

9 Folyadékok szerkezeti jellemz i Nemnewtoni folyadékok Folyadék szerkezet anyagok: folyadékkristályok: A folyadékmolekulák rendezetlen szerkezete folyadék fázisban

10 egyetemi tanár Nyugat-Magyarországi Egyetem

11 A membrán fogalma A szó eredeti jelentése: hártya, héj, sejt alkotója A membrán A legáltalánosabb megfogalmazás szerint: két fázis, pl.: két különböz folyadék között elhelyezked, korlátozottan anyagátereszt réteg, hártya.

12 Az els mesterséges membránt 1855-ben A. Fick készítette cellulóz-acetátból, ennek felhasználásával állapította meg a diffúzióra vonatkozó alaptörvényeit. A membrán fogalmának kiterjesztése M szaki életben Küls er vel kifeszített, rugalmas válaszfalak, melyeknek legf bb feladata a védelem. A vegyiparban technológiai fogalom. Szelektív átereszt képesség válaszfal anyagok, alkotórészek szétválasztására. Szilárdságtanban A rugalmas, görbült héjak bizonyos terhelési feltételek mellett kialakuló membránállapota. Akusztikában A hangsugárzók rezg eleme.

13 Szétválasztás Membrán funkciók membrán szeparációs eljárások mikrosz rés csírátlanításra ultrasz rés alkotók szétválasztása

14 Szétválasztás fordított ozmózis Membrán funkciók Dilute Feed Concentrate Dialízis - koncentráció különbség Elektrodialízis: - elektrosztatikus er Pervaporáció: - fázisok nyomáskülönbsége

15 Mesterséges membránok négyzetcentiméterenként pórus, 1-20 nm pórusméret Polimer-membránok: Kompozit szerkezet; m anyag szövet er sít anyagra kicsapatott cellulóz-acetát vagy poliszulfon oldat; Szervetlen membránok: Kerámiamembránok (alumíniumoxid, titánoxid)

16 Membránkonfigurációk spirális tekercs membrán

17 cs membrán Membránkonfigurációk

18 Forgásfelület membrán-feszültségállapota A héjban hajlítás nem ébred! m t meridiánfeszültség érint irányú feszültség Az er k egyensúlya p x dm x dt m x dt x v t x dm x v

19 Hengerpalást membrán-feszültségállapota Szélességi metszet görbületi sugara: r t Meridiángörbe hengeralkotó görbületi sugara r m = r t O P

20 Hengerpalást membrán-feszültségállapota Szélességi metszet görbületi sugara: r t Meridiángörbe hengeralkotó görbületi sugara r m = f tangenciális m P t r t v p 1 2 r t r m Er k egyensúlya a meridián-érint irányában: 2 F r p 2r a t t v m Meridiánfeszültség m r t 2 p v

21 Hengerpalást membrán-feszültségállapota Er k egyensúlya a szélességi metszet érint je irányában: F 2 r h p 2 a h v t Tangenciális feszültség: p r v t

22 Hengerpalást membrán-feszültségállapota Kedvez tlen héj kialakítások: a) r t =, b) r m = 0, p m r t 2 m 1 v rt 2r m r t p v c) r m =, r m D 2

23 Membránanalógia Csavart rúdban nyírási deformáció jön létre Nyírófeszültségek ébrednek

24 Membránanalógia A nyírófeszültségek iránya: a szintvonalak érint je A nyírófeszültségek nagysága: a szintvonalak s r ségével arányos

25 Membránanalógia A nyírófeszültségek iránya és a szintvonalak s r södése különböz alakú keresztmetszeteknél

Hasonló dokumentumok

Reológia Mérési technikák

Reológia Mérési technikák Reológia Testek (és folyadékok) külső erőhatásra bekövetkező deformációját, mozgását írja le. A deformációt irreverzibilisnek nevezzük, ha a az erőhatás megszűnése után a test