Detail předmětu

Reologie pro chemiky

FCH-MC_RPCAk. rok: 2024/2025

Předmět reologie. Prostý smyk a prostý smykový tok. Pružné materiály a vazké kapaliny. Přenos hybnosti. Působící síly a tenzor napětí. Navier-Stokesova rovnice. Viskozitní funkce nenewtonských kapalin, tixotropie, dilatance a antitixotropie. Viskozita a její měření. Chování viskoelastických materiálů při smykovém namáhání, odezva materiálů na obecný smykový pohyb. Lineární viskoelasticita, základní testy lineární viskoelasticity: relaxace a creep. Základní materiálové funkce lineární viskoelasticity pro smykové pohyby, relaxační spektra, komplexní viskozita. Viskometrická normálová pnutí. Elongační viskozita. Reologie polymerů, suspenzí a emulzí. Praktické využití ve spotřební chemii.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

prof. Ing. Martina Klučáková, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikální a spotřební chemie (ÚFSCH)

Vstupní znalosti

Základní znalosti z matematiky a fyzikální chemie.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Zkouška má písemnou a ústní část. V písemném testu jsou prověřeny obecné znalosti z reologie (limit 50 %). V ústní části student přednese příklad praktické aplikace reologických znalostí na konkrétním problému.
Přednášky nepovinné, účast doporučená.

Učební cíle

Základní znalosti reologie a reometrie kapalin a jejich praktické využití.
Reologie nenewtonských kapalin, materiálové funkce lineární viskoelasticity, jejich využití ve spotřební chemii.

Základní literatura

Barnes H. A., Hutton J.F., Walters K.: An introduction to rheology. Elsevier, Amsterdam 1989. (EN)
Morrison F. A.: Understanding Rheology. Oxford University Press, Oxford 2001. (EN)
Wein O.: Úvod do reologie. FCH VUT v Brně, Brno 1996. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NKCP_CHCHTE magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný
  • Program NPCP_CHCHTE magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Martina Klučáková, Ph.D.

Osnova

1. Reologie - cíle, metody a praktické využití
2. Newtonské kapaliny a odchylky od newtonského chování
3. Navier-Stokesova rovnice
4. Reologické konstitutivní rovnice - kapaliny bez elastické složky
5. Reologické konstitutivní rovnice - kapaliny s elastickou složkou
7. Lineární viskoelasticita. Dynamika lineárních autonomních systémů. 8. Relaxace, kríp, komplexní viskozita. Maxwellův a Kelvinův model.
9. Viskometrie a reometrie. Teorie měření viskozitní funkce pro základní typy viskozimetrů.
10. Viskometrická normálová pnutí. Komplexní viskozita. Přístrojová technika, kalibrace, zpracování dat.
11. Nelineární viskoelasticita. Weissenbergův efekt a centripetální proudění, vzdutí extrudátu. Elongační viskozita.
12. Roztoky polymerů. Limitní viskozitní číslo a molární hmotnost, Mark-Houwinkova rovnice, konformační charakteristiky makromolekul z viskozitních měření.
13. Suspenze a emulze.

Konzultace v kombinovaném studiu

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Martina Klučáková, Ph.D.