Dobór odpowiedniej pompy membranowej nie może być wykonany, przed uprzednim zapoznaniem się z właściwościami medium. Charakterystyka cieczy, a w szczególności jej przepływ, jest zależna od lepkości.
Sprawdź, co znajdziesz w artykule:
Co to jest lepkość cieczy?
Lepkość cieczy to opór przepływu, który jest konieczny do określenia, by właściwie dobrać pompę membranową. Może być ona zmienna, w zależności od warunków. Główny podział pozwala wyróżnić dwa rodzaje cieczy:
- Ciecze newtonowskie – ich lepkość jest niezmienna w zależności od szybkości schnięcia lub prędkości przepływu. Przepływ tych mediów jest stały, niezależnie od szybkości przemieszczania oraz zmian naprężenia, wzrastających podczas schnięcia.
Najczęściej spotykane płyny newtonowskie:
- Woda,
- Benzen,
- Alkohol,
- Rozpuszczalnik,
- Miód,
- Pozostałe płyny o prostej strukturze molekularnej.
2. Ciecze nienewtonowskie – najczęściej spotykane, ich lepkość jest zależna od szybkości schnięcia. Charakteryzują się więcej niż jedną lepkością, która zmienia się w zależności od sił zewnętrznych. Wyróżnia się cztery główne grupy cieczy nienewtonowskich, a każda z nich ma swoje specyficzne właściwości.
Media, których zmiana lepkości względem naprężenia jest niezależna od czasu
1. Ciecze rozrzedzające (znane również jako dylatacyjne czy ciecze zagęszczające podczas schnięcia)
Oddziałujące na ciecze rozrzedzające naprężenia wpływają na wzrost ich lepkości. Po przyłożeniu właściwie dużych sił twardnieją, przekształcając się w ten sposób w niemalże ciała stałe, których standardowe pompy membranowe nie są w stanie pompować.
Płyn rozrzedzająca to na przykład mokry piasek. Oddziałując na niego niewielkimi naprężeniami, z łatwością się rozsuwa, podczas gdy duży moment przyłożenia siły, powoduje jego twardnienie (sztywność). Obecnie, ciecze rozrzedzające stosuje się w nowoczesnych pancerzach.
2. Płyny pseudoplastyczne
Płyny te są przeciwieństwem płynów dylatacyjnych. Ich lepkość zmniejsza się wraz ze wzrostem prędkości ścinania. Są one znacznie bardziej powszechne niż płyny rozrzedzające. Przykłady to: ruchome piaski, krew, mleko, farby, lakier do paznokci.
3. Płyny tiksotropowe – lepkość maleje ze wzrostem naprężenia tym bardziej, im dłużej naprężenie jest przyłożone.
Płyny te, pozostające lepkie przy niskim naprężeniu, gdy stoją nieruchomo, ale które będą płynąć, jako mniej lepkie przy wysokim naprężeniu ścinającym. Stałe mieszanie sprawia, że te ciecze są mniej lepkie, bardziej pompowalne. Im dłużej płyn tiksotropowy poddawany jest naprężeniom ścinającym, tym niższa staje się jego lepkość. Takie zachowanie wykazują farby, żelatyna, żywice, zawiesiny, zawiesiny ciał stałych w cieczach, emulsje, pianki, glinki, kosmetyki, asfalt, klej itp.
4. Płyny reopektyczne można opisać jako płyny wykazujące zależne od czasu zachowanie rozrzedzające – po przyłożeniu naprężenia ścinającego ich lepkość wzrasta. Gęstnieją lub krzepną, gdy są wstrząsane lub mieszane. Przykłady płynów reopektycznych to gips, pasty i tusze do drukarek.
