Detail předmětu
Rheology for Chemists
FCH-MA_RPCAk. rok: 2022/2023
Subject of rheology. Simple shear and shear flow. Elastic materials and viscous liquids. Momentum transfer. Acting forces and stress tensor. Navier--stokes equation. Viscosity functions of nonnewtonian liquids, thixotropy, dilatancy and antithixotropy. Viscosity and its measurement.
Kinematics of stationary simple shear flow, dynamics of simple shear flow of viscous liquids, shear response of viscoelastic materials. Linear viscoelasticity, basic tests of linear viscoelasticity: relaxationa and creep. Basic material functions of linear viscoelasticity for shear movements, relaxation spectra, complex viscosity. Viscometric normal tensions. Elongational viscosity. Rheology of polymers, suspensions and emulsions. Practical utilization in applied chemistry.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
Basic quantitative notions in continuum mechanics. Stress and deformation. Simple shear and simple shear flow. Viscosity and elasticity. Newtonian liquids. Hookean materials. Necessity of tensorial description of the kinematics and dynamics of spacial deformation. Deformation gradient and velocity gradient. Stress tensor, isotropic pressure. Rheological constitutive equations. Mathematical models of flow.
Non-linear viscous behavior. Plasticity, viscoplasticity, non-Newtonian viscosity, thixotropy.
Linear viscoelasticity. Dynamics of linear autonomous systems. Relaxation, creep, complex viscosity. Maxwell and Kelvin model.
Viscometry and rheometry. Theory of measuring the shear viscosity function for basic types of viscometers. Viscometric normal stress differences. Instrumentation, calibration, primary data treatment.
Non-linear viscoelasticity. Weissenberg effect and centripetal flow, die swell. Elongation viscosity.
Polymer solutions. Limiting viscosity number vs. mola mass, Mark-Houwink equation, conformational characteristics of macromolecules from viscosity measurements.
Suspensions and emulsions.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Morrison F. A.: Understanding Rheology. Oxford University Press, Oxford 2001.
Wein O.: Úvod do reologie. FCH VUT v Brně, Brno 1996.
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program NPCP_CHCHTE magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný
- Program NKCP_CHCHTE magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný
- Program NPAP_ENVI magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný
Typ (způsob) výuky
Elearning