La reología es el estudio de la deformación y del flujo de la materia bajo influencia de una tensión aplicada, que pudo ser la tensión de esquileo o la tensión Extensional . La reología que se ocupa de la tensión de esquileo del se llama la reología del esquileo. La reología que se ocupa de la tensión extensional del se llama la reología Extensional . La reología del esquileo es mucho más ampliamente utilizada que la reología extensional. Ése es porqué se refiere a menudo pues simplemente la reología del sin el tipo specfying de la tensión.

La reología término fue acuñada por Eugene Bingham, profesor en la universidad de Lehigh, en el 1920, de una sugerencia de un colega, Markus Reiner . El término fue inspirado por rei famoso, " de Panta de la expresión de s de Heraclitus el '; todo flows".

Alcance

En la práctica, la reología se refiere principalmente a extender el " classical" disciplinas de la elasticidad y ( neutoniano) de los mecánicos flúidos a los materiales cuyo comportamiento mecánico no se puede describir con las teorías clásicas. También se refiere a establecer las predicciones para el comportamiento mecánico (en la escala mecánica de la serie continua) basado en el micro- o el nanostructure del material, e. el tamaño y la arquitectura moleculares de los polímeros en la solución o la distribución dimensional de partícula en una suspensión sólida.

Usos

La reología tiene usos importantes en la ingeniería, la geofísica, los productos farmacéuticos y fisiología . Particularmente, el Hemorheology, el estudio de la sangre fluye, tiene una significación médica enorme. En la geología, los materiales sólidos de la tierra que exhiben flujo viscoso sobre escala de tiempo larga se conocen como Rheids en la ingeniería, reología han tenido su uso predominante en el desarrollo y el uso de los materiales poliméricos (teoría de la plasticidad ha sido semejantemente importante para el diseño del metal que formaba procesos, pero en la ingeniería no consideran a la comunidad a menudo una parte de reología). Los modificantes de la reología son también un elemento clave en el desarrollo de las pinturas en la realización de las pinturas que nivelarán pero no cederán en superficies verticales.

Elasticidad, viscosidad, sólido y líquido-como comportamiento, y plasticidad

Uno se utiliza a asociar el líquido del al viscoso (un aceite grueso es un líquido viscoso) tan bien como el sólido con el elástico (una secuencia elástico es un sólido elástico). De hecho, cuando uno intenta deformir un pedazo de material, algunas de las características antedichas aparecen en los breves periodos de tiempo (concerniente a la duración del experimento), otros en las horas largas.

; Los carácteres líquidos y sólidos son características de largo plazo:

Intentemos deformir el material aplicando una tensión continua, débil, constante:
si el material, después de una cierta deformación, resiste eventual la deformación adicional, es un sólido;
si, por el contrario, el material fluye eventual, es un líquido.

; Por el contrario, el elástico y viscoso del de los carácteres (o los comportamientos intermedios, viscoelásticos) aparece en los breves periodos de tiempo :

Una vez más intentemos deformir el material aplicando una tensión débil que varía a tiempo:
si la deformación material sigue la fuerza aplicada o tensión, después el material es elástico;
si el tiempo-derivado del de la deformación (tarifa de deformación) sigue la fuerza o tensión, después el material es viscoso.

; La plasticidad aparece en las altas tensiones:

Los carácteres del líquido, del sólido, viscosos y elásticos se pueden detectar bajo tensiones aplicadas débiles. Si una alta tensión es aplicada, un material que se comporta mientras que un sólido bajo tensiones bajo aplicadas puede comenzar a fluir. Entonces revela un carácter plástico del : es un sólido plástico . La plasticidad del es caracterizada así por una tensión de umbral (llamada el umbral de la plasticidad del o la tensión de producción del ) más allá de la cual los flujos materiales.

Se utiliza el sólido plástico término cuando el umbral de la plasticidad es algo alto, mientras que se utiliza el líquido de la tensión de producción del cuando la tensión de umbral es algo baja. No hay diferencia fundamental, sin embargo, entre ambos conceptos.

Números sin dimensiones en reología

; Número de Deborah

Cuando el comportamiento reológico de un material incluye una transición de elástico a viscoso como el aumento de escala de tiempo (o, más generalmente, una transición de un más resistente a un comportamiento menos resistente), uno puede definir escala de tiempo relevante como rato de relajación del material. Correspondientemente, el cociente de la época de relajación de un material al calendario de una deformación se llama el número de Deborah. Los pequeños números de Deborah corresponden a las situaciones donde el material tiene tiempo para relajarse (y se comporta de una manera viscosa), mientras que son altos los números de Deborah corresponden a las situaciones donde el material se comporta algo elástico.

Observar que el número de Deborah es relevante para los materiales que fluyen en escala de tiempo larga (como un líquido del maxwell) solamente el no para la clase reversa de materiales (como el Voigt o el Kelvin modelo) que sean viscosos en escalas pero el sólido del breve periodo de tiempo en el largo plazo.

; Número de Reynolds

En los mecánicos flúidos, el número de Reynolds es el cociente de las fuerzas de inercia ( v_sρ ) a las fuerzas viscosas ( μ/L ) y por lo tanto cuantifica la importancia relativa de estos dos tipos de fuerzas para las condiciones de flujo dadas. Así, se utiliza para identificar diversos regímenes del flujo, tales como laminar o el turbulento fluye.

Es uno de los números sin dimensiones más importante de las dinámicas flúidas y se utiliza, generalmente junto con otros números sin dimensiones, para proporcionar un criterio para determinar la similitud dinámica . Cuando dos patrones de flujo geométrico similares, en líquidos quizás diversos con índices de corriente posiblemente diversos, tienen los mismos valores para los números sin dimensiones relevantes, reputan dinámicamente similares.

Se da típicamente como sigue: $\backslash \; mathit\; del$

l {con referencia a} = {\ v_ de rho {s} v_ de ^2/L \ sobre \ MU {s} /L^2} = {\ v_ de rho {s} L \ sobre \ MU} = {v_ {s} L \ sobre \ NU} = \ frac {\ mbox {fuerzas de inercia}} {\ mbox {fuerzas viscosas}}

donde:
v _s - velocidad flúida mala, s^-1
L - longitud característica, * μ - (absoluto) viscosidad flúida, s m^-2 o s dinámico
ν - viscosidad flúida cinemática: ν = μ/ρ, s^-1
ρ - densidad flúida, m^-3.