مطالعه رفتار سیالات غلیظ شونده در برش

یکی از انواع سیال های غیر نیوتنی، سیال غلیظ شونده در برش می باشد که با افزایش تنش-برش یا آهنگ برش وشکسانی سیال افزایش می یابد. آزمایش های رئولوژی را روی سوسپانسیون پودر ذرت که نمونه ای از سیال های غلیظ شونده در برش می باشد، انجام دادیم و نقطه گذار به غلیظ شوندگی در برش را در دما ها و کسر جرمی های متفاوت بدست آوردیم. مشاهده نمودیم که آهنگ برش بحرانی با افزایش کسر جرمی کاهش می یابد و تنش برش بحرانی تقریبا مستقل از تغییرات کسر جرمی است. کسر جرمی بحرانی مربوط به آغاز گذار به گرفتگی برای سوسپانسیون پودر ذرت را بدست آوردیم که با نتایج ایگر سازگار می باشد. با مطالعه رئولوژی سوسپانسیون پودر ذرت در سه دمای 5 ،25 و 50 درجه سلسیوس متوجه شدیم که دما هیچ گونه تاثیری بر ناحیه غلیظ شونده در برش ندارد اما بر ناحیه نیوتنی و رقیق شونده در برش موثر می باشد. نتایج آزمایش های ما با شبیه سازی دینامیک استوکس که توسط فانگ در سال 1996 انجام شده است، سازگار می باشد. در ضمن بی تاثیر بودن دما بر ناحیه غلیظ شونده در برش تائید می کند که سوسپانسیون پودر ذرت غیر براونی است که با مشاهد ات بدست آمده از میکروسکوپ نوری نیز مطابقت دارد. با اعمال تنش برشی افزایش و کاهشی برگشت پذیری رفتار غلیظ شوندگی در برش سوسپانسیون پودر ذرت را بررسی نمودیم و مشاهده نمودیم که رفتار رئولوژیکی آن کاملا برگشت پذیر نیست که احتمالا ناشی از چسبندگی ذرات ذرت است. با انجام رئولوژی در رئومتر صفحه موازی روی سوسپانسیون پودر ذرت با کسر جرمی 37/0 مشاهده کردیم که بعد از گذار به غلیظ شوندگی در برش گذار دوباره ای به رقیق شونده در برش رخ می دهد و نرمال نیرو و اختلاف نرمال تنش اول با گذار به غلیظ شوندگی در برش با مقدار منفی شروع به کاهش می کنند که با مدل منبسط شدگی سازگار است و با گذار به رقیق شونده در برش با مقدار مثبت شروع به رشد می کنند.