Mechanika płynów - część mechaniki teoretycznej, zajmuje się badaniem ruchu płynów. Do założeń mechaniki płynów należy, że ciecze są nieściśliwe

Równanie ciągłości strugi:V₁S₁=V₂S₂ Równanie Bernoulliego

p + ρgh + ½ρv² = const; p - ciśnienie, ρ - gęstość, g - przyspieszenie ziemskie, h - wysokość, v - prędkość

Równanie Bernoulliego dotyczy pola prędkości cieczy. Pole to musi być ustalone, tj prędkość V w danym punkcie nie zależy od czasu.

Zmiana prędkości: jako że prędkość ma charakter wektorowy, to zmiana prędkości może polegać nie tylko na zmianie wartości prędkości, ale także na zmianie jej kierunku. Na tej podstawie wyróżnia się przyspieszenie w przypadku ruchu jednostajnego po okręgu, w którym wartość prędkości nie ulega zmianie, a zmienia się kierunek tej prędkości.

Założenia r.Ber.: Jeżeli pole prędkości cieczy jest polem bezwirowym, to równanie Bernoulliego jest słuszne w dowolnym punkcie pola. Jeżeli pole prędkości w dowolnym punkcie jest polem wirowym, to równanie to jest słuszne, ale dla tzw pojedynczych prądów (tzw linie geodezyjne, Einstein) Pojedynczy prąd można zdefiniować jako obserwowalny ruch cząstki, która zostaje wprowadzona do płynu w danym punkcie powierzchni.Równanie Bernoulliego dotyczy cieczy nielepkich. Jest to dość daleko idące uproszczenie, bowiem ciecze nielepkie nie istnieją, gdyż musiałyby być „suche”

Wartość gęstości jest stała dla danej cieczy (ciecze są uznawane za nieściśliwe, czyli nie magazynujące energii), wartość przyspieszenia ziemskiego jest również stała, gdyż rozpatrujemy przypadek dla pola jednorodnego (nie ma na tyle dużej różnicy wysokości pomiędzy punktami, aby mogły następować różnice w przyspieszeniu ziemskim).wzór:P_a + ρgh = P₂

Wzór na współczynnik lepkości dynamicznej

Wzór Hagena - Poiseuille'a

Eta - współczynnik lepkości Δp - różnica ciśnień R - promień L - długość przewodu

Q - wydatek cieczy lepkiej (jaka objętość przepłynie w czasie)

Współczynnik lepkości zależy od temperatury

Paradoks hydrauliczny: na początku poziom wody w rurach jest jednakowy. Gdy ciecz na dole zacznie się poruszać z jakąś prędkością, to poziomy cieczy obniżą się. ρV²/2 + ρgh + p = const. Zaniedbując energię potencjalną otrzymujemy:ρV²/2 + p = const. Przy większej prędkości V, mniejsze staje się ciśnienie p (wody), a zatem ciśnienie zewnętrzne „spycha” poziom cieczy w dół. Gradient dywergencji jest wielkością stałą

Jeżeli liczba Reynoldsa jest większa od 2100, to przepływ jest laminarny

Re = DVρ/μ, gdzie μ - lepkość, ρ - gęstość (?) D - średnica, V - prędkość

Równanie Darcy Weisbacha

Δp = λρV²/D*2

λ = 64/Re

Im większa średnica, tym większa jest stała Reynoldsa. Aby przepływ był laminarny, musimy obniżać Re, a zatem obniżać średnicę.

D - średnica zastępcza, w przybliżeniu jest równa:

D = 4*S/L

Przy danym L, najmniejszą średnicę zastępczą ma szczelina! Dlatego w szczelinie przepływająca ciecz ma mniejsze zawirowania. (Re = DVρ/μ, D = 4S/L, im mniejsze D - średnica zastępcza, tym mniejsza stała Reynoldsa i przepływ bardziej laminarny).

Liczba Reynoldsa jest tym mniejsza, im mniejsza jest średnica zastępcza. A zatem w drugim przypadku liczba Reynoldsa będzie mniejsza, czyli przepływ będzie bardziej laminarny (mniej zawirowań). Dlatego im bardziej wypełniony jest zbiornik, tym większe L, i tym mniejsza jest stała Reynoldsa - przepływ bardziej laminarny. W przypadku niewypełnienia całego zbiornika powstaje więcej zawirowań.

Proces technologiczny - wszystkie czynności, które musimy wykonać, aby wytworzyć/przetworzyć produkt. Składa się z kilku(nastu) procesów podstawowych. Wymaga to odpowiedniego sprzętu. 1.Procesy mechaniczne rządzone prawami mechaniki 2.Procesy cieplne polegające na zmianie stanu termicznego środowiska 3.Procesy dyfuzyjne, w których zachodzi przemiesczanie się składnika (składników) między fazami, lub w ramach tej samej fazy, wywołane różnicą potencjału chemicznego i dążnością układu do osiągnięcia stanu równowagi termodynamicznej Każdy z tych procesów musi być wywołany odpowiednią siłą napędową

Siła napędowa (motoryczna) W procesach mechanicznych - siły masowe i powierzchniowe

W procesach cieplnych - różnica temperatury W procesach dyfuzyjnych - różnica potencjałów chemicznych

dU/dt = Fm/R U - zmienna procesu, np. ilość ciepła, masy itd. t - czas Fm - siła napędowa

R - opór środowiska (opór hydrauliczny, cieplny, dyfuzyjny)

Wielkość ekstensywna - wielkość geometryczna lub fizyczna, która dotyczy całego obszaru o skończonych wymiarach np.: Objętość, Masa, Różne postacie energii (cieplna, kinetyczna), Pęd, Ładunek elektryczny Wielkość intensywna - wielkość, która może być przypisana punktowi w przestrzeni np. Temp, Ciśnienie, Potencjał chemiczny, Napięcie, Gęstość

Bilansowanie procesów:

Dopływ + produkcja wewnątrz obszaru - odpływ = akumulacja

W bilansach można stosować:

Ilość, np. kg. J; Strumień, np. kg/s, J/s; Gęstość strumienia, np. kg/(m²*s), J/(m²*s)

FILTRACJA

Filtracja cieczy - głównie do usuwania niepożądanych cząstek ciała stałego z cieczy

Siła napędowa procesu - różnica ciśnień w rozdzielanej zawiesinie i za przegrodą filtracyjną

Właściwości osadu: Osady ściśliwe; Osady nieściśliwe r = a*(Δp)^s ; a - stały parametr charakteryzujący opór właściwy; r - opór właściwy osadu (m/kg); Δp - różnica ciśnień w warstwie osadu (Pa); s - parametr charakteryzujący ściśliwość osadu

S>=0 - współczynnik ściśliwości osadu (0-1) S = 0 - osad nieściśliwy

Teoria procesu filtracji:

Przepływająca przez filtr ciecz napotyka trzy rodzaje oporów: 1.Opór przepływu przez kanały i ich rozgałęzienia (pomijamy przy analizie) 2.Opór osadu (Ro) 3.Opór przegrody filtracyjnej (Rf)

Spadek ciśnienia w filtrze jest sumą spadku ciśnienia cieczy w warstwie osadu i przegrodzie filtracyjnej: Δp = Δp_{o +} Δp_f Szybkość filtracji: U = ΔV/(F*dτ) = Δp/[μ*(Ro + Rf)] U - szybkość filtracji; F - powierzchnia filtracyjna; V - objętość uzyskanego przesączu w czasie τ; Μ - lepkość przesączu; Ro - opór osadu filtracyjnego (Pa * m² * s/m³); Rf - opór przegrody filtracyjnej (Pa * m² * s/m³)

Filtracja prowadzona jest: Pod stałym ciśnieniem, Ze stałą szybkością Ad.1 Pod stałym ciśnieniem Równanie Rutha: V² + 2VC = Kτ Zależność pomiędzy objętością uzyskiwanego przesączu V i czasem filtracji τ pod stałym ciśnieniem Równanie filtracji ze stałą szybkością: ΔV/Δτ = const = V/τ = K/[2(V+C)]

Przemywanie osadu:Cel: usunięcie resztek cieczy filtrowanej z osadu Zastosowanie: gdy produktem filtrowanym jest osad lub filtrat jest bardzo cenną cieczą

Filtracja z substancją pomocniczą Substancje pomocnicze stosuje się w celu intensyfikacji procesu filtracji zawiesin, w których cząstki fazy stałej ulegają deformacji. Zasadniczym celem substancji pomocniczej jest obniżenie oporów filtracji. Pomoc filtracyjna musi spełniać następujące warunki:Tworzyć warstwy o dużej porowatości, Mieć małą powierzchnię właściwą (m²/g), Mieć małą gęstość (zapobiega to sedymentacji), Mieć małą ściśliwość, Być chemicznie obojętna, nierozpuszczalna w cieczy filtrowanej Warstwy filtrujące - cechy: Dobrze zatrzymywać cząstki stałe zwiesiny, Stawiać niewielki opór hydrauliczny strumieniowi filtratu, Łatwo oddzielać się od osadu, Wyróżniać się odpornością na działanie chemiczne rozdzielanych substancji, Nie pęcznieć przy zetknięciu z fazą ciekłą zawiesiny i cieczą przemywającą, Mieć dostateczną wytrzymałość mechaniczną, Być odporną na działanie ciepła w temperaturze filtracji

Podział warstw filtrujących: Ze względu na zasadę działania: Warstwy filtrujące powierzchniowe - bibuła filtracyjna, tkaniny i siatki metalowe; Warstwy filtrujące głębokościowe - warstwa pomocy filtracyjnej i piasku Ze względu na strukturę warstwy filtrującej Przegrody zwarte - blachy perforowane, tkaniny, siatki, file; Przegrody luźne - piaski i żwiry

Warstwy filtracyjne zwarte: Blachy perforowane, siatki, tkaniny; Tkaniny tekstylne - dawniej: bawełniane, lniane, jedwabne, wełniane; dzisiaj: włókna sztuczne; Przegrody włókniste - włókna celulozowe, szklane; Spieki metalowo - ceramiczne Warstwy filtracyjne luźne: Ciała ziarniste; Ziemia okrzemkowa; Celuloza filtracyjna Urządzenia filtracyjne: Filtry: Z przegrodami luźnymi; Z przegrodami zwartymi; Okresowe; Nucze; Filtry workowe; Prasy filtracyjne; Filtry specjalne; Ciągłe; Filtry taśmowe próżniowe; Filtry bębnowe próżniowe; Filtry talerzowe próżniowe; Wirówki filtracyjne(ze względu na konstrukcję i ciągłość pracy)

Wyciskanie cieczy (tłoczenie) Zastosowanie: pozyskanie frakcji ciekłej zawartej w komórkach roślinnych i zwierzęcych Otrzymujemy: Soki owocowe; Soki warzywne; Oleje; Wytłoki(w przypadku wysłodków buraczanych) 1. Obróbka wstępna wyciskania Cel: rozerwanie błon komórkowych i uwolnienie cieczy zawartej w komórkach Metody obróbki wstępnej: Obróbka uzyskanej miazgi: Enzymatyczna; Ultradźwiękowa; Elektryczna; Hydrotermiczna (nasiona roślin oleistych) 2.Główny proces wyciskania Materiał po obróbce - półpłynna, pastowata lub sypka masa, składająca się z części stałych, cieczy oraz pęcherzyków powietrza. Wypchnięcie powietrza uwalnianie cieczy z materiału. Przepływanie cieczy przez kapilary utworzone pomiędzy cząstkami ciała stałego - oczyszczanie cieczy Im dłużej trwa proces, tym porowatość papki maleje, zmniejsza się wydajność procesu Wyciskanie to jednoczesne: Odkształcenie materiału; Przepływ cieczy przez wypełnienie. Ściskanie materiału powoduje uwalnianie fazy płynnej, która, aby wydobyć się poza materiał, musi przepłynąć przez układ kanalików i kapilar

Wydajność wyciskania: Stopień wydobycia i wydajność urządzeń zależą od:Właściwości materiału przeznaczonego do wyciskania; Rodzaju obróbki wstępnej; Surowca: stopnia dojrzałości, warunków wzrostu, stanu uszkodzenia struktury, odporności na deformację mechaniczną; Porowatości wyciskanego materiału; Lepkości cieczy uzyskiwanej w procesie wyciskania; Grubości warstwy wyciskanego materiału; Technicznych warunków wyciskania - rodzaju zastosowanych urządzeń i sposobu ich eksploatacji; Maksymalnego ciśnienia stosowanego do wyciskania i czasu jego trwania Prasy do wyciskania cieczy: Hydrauliczne; Warstwowe - działają okresowo, obsługa praco- i czasochłonna, stosowane przy niewielkiej partii materiału do wyciskania; Koszowe - przeznaczone do wyciskania owoców, do kosza wprowadzony jest obracający się tłok, który wywiera nacisk na miazgę Pneumatyczne; Mechaniczne; Cylindryczne sito, wewnątrz którego obraca się ślimak, ciśnienie wytwarza się poprzez zmniejszenie średnicy sita, skoku ślimaka lub średnicy rdzenia ślimaka

WYMIANA CIEPŁA Ruch ciepła jest formą transportu energii. Zgodnie z prawami termodynamiki, przepływ ciepła jest możliwy tylko wtedy, gdy istnieje różnica temperatur miejsc w przestrzeni. Ruch ciepła jest możliwy tylko od miejsca o temperaturze wyższej do miejsca, gdzie temperatura jest niższa

Rodzaje ruchu ciepła: Podział ruchów cieplnych ze względu na: Sposób przekazywania energii (przewodzenie, konwekcja, promieniowanie) Zmienność profilu temperatury w czasie (ustalony, nieustalony) Ruch ustalony - gdy w poszczególnych jednostkach czasu następujących po sobie ilość ciepła wymieniana jest taka sama.Przewodzenie - ciepło może być przewodzone przez: ciała stałe, ciecze, gazy, w których transport energii odbywa się między sąsiadującymi cząsteczkami. Rodzaj ruchu zależy od cząstkowego stanu układu i zawiera się w granicach od drgań atomów w sieci kryształu do bezładnego ruchu cząsteczek w gazie.Konwekcja - występuje w warstwach cieczy i gazu znajdujących się w ruchu. Przepływem ciepła przez konwekcję rządzą częściowo prawa mechaniki płynów. Jeżeli konwekcja występuje wskutek różnic gęstości, które zostały wywołane różnicą temperatur, to mówimy o konwekcji naturalnej. Natomiast jeżeli ruch płynu wywołany jest siłami zewnętrznymi (pompa, wentylatory), to mówimy o konwekcji wymuszonej Promieniowanie - ruch ciepła jest transportem energii przez promieniowanie elektromagnetyczne o określonym zakresie długości fal. Występuje głównie w gazach i próżni. W cieczach i ciałach stałych promieniowanie jest pochłaniane częściowo lub całkowicie Przewodzenie ciepła

Równanie Fouriera - jest to podstawowe równanie ustalonego przewodzenia ciepła.

Q - strumień ciepła prowadzonego w kierunku osi X (W); λ - współczynnik proporcjonalności zwany przewodnością cieplną środowiska przewodzącego ciepło lub współczynnik przewodzenia ciepła.; dt/dl - gradient temperatury w kierunku osi x (K/m)

W przypadku ciał stałych, dla których występuje prawie liniowa zależność przewodności cieplnej właściwej od temperatury, wzór ma postać

λ_1, λ₂ - przewodność cieplna właściwa w temperaturze t₁, t₂

Strumień ciepła przewodzony przez powierzchnię A określa się zależnością:

Przewodzenie ciepła - im ciało lepiej przewodzi ciepło, tj im większa jest przewodność cieplna właściwa λ, tym gradient temperatury jest mniejszy, przy tym samym strumieniu ciepła Q i powierzchni A. Zależność ta ma bardzo duże znaczenie w przemyśle spożywczym. Wszędzie tam, gdzie chodzi o mały opór cieplny (opakowania przy termicznym utrwalaniu produktu, wymienniki ciepła itp.) korzystne jest zastosowanie materiałów o dużym współczynniku λ. Natomiast dla celów izolacyjnych należy dobierać materiały o jak najmniejszej przewodności cieplnej właściwej, aby uzyskać jak największy gradient temperatury.

W technice często występuje sytuacja, gdy ścianka składa się nie z jednej, lecz kilku warstw o różnej grubości i różnej przewodności cieplnej właściwej, np. ściany rurociągów parowych, ściany suszarek, tunelów zamrażalniczych itp.

Analizując ściankę płaską trójwarstwową można stwierdzić zależność, że jeżeli ruch ciepła ma być ustalony, to do każdej warstwy dopływa i odpływa ta sama ilość ciepła.

Konwekcja ciepła - przenoszenie ciepła z równoczesnym przemieszczaniem cząsteczek płynu. Teoretycznie przemieszczane cząsteczki stykają się bezpośrednio ze ścianą lub inną powierzchnią i oddają jej (pobierają) ciepło. Konwekcją nazywa się sposób przenoszenia ciepła za pomocą prądów płynu, natomiast rzeczywisty proces ruchu ciepła od ściany do płynu w przepływie lub odwrotnie nosi nazwę wnikania ciepła.Strumień ciepła wnikającego może być obliczony ze wzoru Fouriera

l = l₁ - l₂
λ_c - przewodność cieplna właściwa cieczy; α - współczynnik wnikania ciepła (W/m²K); l - grubość podwarstwy laminarnej Empiryczny wzór Newtona:

Współczynnik wnikania (przejmowania) ciepła określa, ile ciepła wnika w jednostce czasu od płynu do jednostki powierzchni (lub odwrotnie) przy różnicy temperatur o wartości 1K między płynem a ścianą Opór cieplny:

Grubość podwarstwy laminarnej zależy od liczby Reynoldsa

Wielkość α jest funkcją: Właściwości płynu; Kształtu i chropowatości powierzchni ścianki; Rodzaju ruchu płynu Konkretna wartość α dla danego rodzaju konwekcji powinna być wyznaczona doświadczalnie. Na podstawie doświadczeń stwierdzono, że α jest funkcją parametrów: α = f(d, L, u, c, λ, μ, ρ, β, Δt, g)- d - wymiar charakterystyczny, m; L - długość przewodu, m; u - prędkość przepływu czynnika, m/s; c - ciepło właściwe czynnika, J/kgK; λ - przewodność cieplna właściwa płynu, W/mK; μ - lepkość naczynia, Pa*s; ρ - gęstość czynnika kg/m³; β - współczynnik rozszerzalności objętościowej, 1/K; Δt - różnica pomiędzy temperaturą płynu i ściany K; g - przyspieszenie ziemskie, m/s²

Liczby bezwymiarowe występujące w funkcji ogólnej oznaczają: Nuselta (Nu), określająca podobieństwo termokinetyczne
Prandtla (Pr), określająca podobieństwo właściwości fizycznych
Reynoldsa (Re), określająca charakter przepływu
Grashofa (Gr), charakteryzująca stosunek sił tarcia cząsteczkowego do siły wyporu, spowodowanego różnicą gęstości
Kryterium podobieństwa geometrycznego L/d Ostatecznie więc dla konwekcji ustalonej w czasie Nu = f(Re, Pr, Gr, L/d) Przy konwekcji wymuszonej burzliwej równanie upraszcza się do postaci:

Nu = f(Re, Pr, L/d) Zależność ta stanowi podstawę wszystkich wzorów empirycznych opisujących wnikanie ciepła w konwekcji wymuszonej i może być przedstawiona w postaci: Nu = Re^a Pr^b (L/d)^c

W przewodzie o znanej długości (L/d>50), w którym profil prędkości płynuy jest już w pełni ukształtowany, wpływ kryterium L/d na współczynnik wnikania ciepła zanika. Stąd też dla (L/d>50) zależność przybiera jeszcze prostszą postać:

Nu = Re^a Pr^b

Przenikanie ciepła Na przenikanie składa się: wnikanie ciepła od płynu o wyższej temperaturze do ściany (przegrody), przewodzenie ciepła przez ścianę i wnikanie ciepła od ściany do płynu o niższej temperaturze.

Zakładając, że ruch ciepła przez ściany jest ustalony w czasie, strumień ciepła wnikającego do ściany równa się:Q₁ = α₁ A (t₁ - t₂) Strumień ciepła przewodzonego przez ścianę Q₂ = λ/l A (t₂ - t₃) Strumień ciepła wnikającego do płynu ogrzewanegoQ₃ = λ₂ A (t₃ - t₄) Dla ustalonego ruchu ciepła musi być spełniony warunek: Q₁ = Q₂ = Q₃ = Q = const.

Promieniowanie: Ruch ciepła przez promieniowanie jest 3 rodzajem przenoszenia ciepłą obok przewodzenia i konwekcji. Energia cieplna przenoszona jest tu przez fale elektromagnetyczne, których długość mieści się w granicach od 0,1-1mikro metra - Z tym, że do ogrzewania wykorzystuje się najczęściej fale o długości 4-40 mikrometrów

Procesy z wykorzystaniem promieniowania :-suszenie promieniami podczerwieni; -wypiek pieczywa *Do promieniowania nie jest potrzebny ośrodek materialny, może odbywać się w środowisku o bardzo niskim ciśnieniu.*Rządzą nim te same prawa, co promieniowaniem świetlnym( jest promieniowaniem tego samego rodzaju) *Energię promieniowania można odbijać absorbować lub przepuszczać Stąd Q=Qa+Qr+Qp; Q- energia padająca; Qa- energia zaabsorbowana; Qr- energia odbita; Qp- energia przepuszczona

*Wzór bezwymiarowy: 1=Qa/Q+Qr/Q+Qp/Q

gdzie: Qa/Q= ułamek energii zaabsorbowanej; Qr/Q= ułamek energii odbitej ; Qp/Q= ułamek energii przepuszczonej

*ciało idealnie czarne absorbuje całe padające na nie promieniowanie a=1 r=0 p=0

*ciało doskonale białe odbija całe promieniowanie a=0 r=1 p=0

*ciało doskonale przezroczyste przepuszcza całą energię a=0 r=0 p=1

*Każde ciało emituje energię promieniowania. Jest ona szczególnie ważna przy wysokich temperaturach, Maksymalna emisje wykazuje ciało idealnie czarne. Ciało rzeczywiste (szare) emituje mniej energii *Stosunek energii emitowanej przez ciało rzeczywiste i ciało doskonale czarne nazywamy współczynnikiem emisji jest on funkcją temperatury i jakości powierzchni.

Wraz ze wzrostem temperatury oraz szorstkości powierzchni współczynnik emisji zwiększa się.

*W układzie o stałej temperaturze jednostka powierzchni ciała stałego emituje tyle samo, co absorbuje. al.=E gdzie:E- energia emitowana a-współczynnik absorpcji *Po wyrównaniu temperatur Q=0 musi więc zachodzić równość E=aEc Dla tej samej temperatury współczynnik emisji równy jest współczynnikowi absorpcji. Na tej podstawie powstało prawo Kirchoffa *Każde ciało emituje promieniowanie o każdej długości fal

Energia promieniowania zależy od długości fali i temperatury i jest proporcjonalna do temperatury absolutnej podniesionej do 4 potęgi Jest to prawo Stefana Boltzmana - Dotyczy ciał doskonale czarnych, można je adoptować do ciał rzeczywistych, ale intensywność promieniowania dla wszystkich długości fal jest taka sama. E/Ec=constans=E; E=Eco(T/100)⁴ gdzie: Co-stała promieniowania dla ciała doskonale czarnego =5,67 W/(m²xK⁴); T- temperatura powierzchni ciała [K]

1)wymiana ciepła między dwoma nieprzezroczystymi powierzchniami równoległymi(np.ścian pasteryzatora)

2) wymiana ciepła, gdy jedna powierzchnia tworzy powierzchnię zamkniętą wokół drugiej (np. bochenek chleba w piecu

3)wymian ciepła, gdy dwie powierzchnie tworzą jedną powierzchnie zamkniętą

( np. rozgrzane ścianki pieca i trzon pieca)

Ad1. Q_1-2=E_1-2Aco[(T₁/100)⁴-(T₂/100)⁴] gdzie E_{1-2 -} zastępuje zdolność emisyjną;A- powierzchnia promieniowania Ad2 Q_1-2=E_1-2A₁Co[(T₁/100)⁴-(T₂/100)⁴]

REOLOGIA Surowce i produkty przemysłu spożywczego ze względu na swoją złożoną strukturę i skład chemiczny wykazują różne zachowanie pod wpływem działania sił. W przypadku cieczy działanie sił jest podwójne. *Środowisko poddane działaniu siły przeciwstawia się temu działaniu. W przypadku cieczy opór wynika z tarcia wewnętrznego między cząsteczkami cieczy. *F= μA

μ-współczynnik lepkości dynamicznej *dzielimy przez powierzchnie A: τ=η(dn/dl)natężenie styczne *Natężenie styczne: τ=siłaF/PowierzchnieA=N/m²=Pa Szybkość ścinania γ=dn/dl

dn- różnica prędkości pomiędzy 2 sąsiadującymi płytkami; dl - odległość między analizowanymi warstwami Lepkość dynamiczna naprężenie styczne η=τ/γPa/s^-1=Pasν Lepkość kinetyczna:

ν=η/gęstośćPas/kg/m³=N/m²s/kg/m³=m²/s

Równanie Newtona: η=τ/γ=constans

Ciecze, których krzywe płynięcia są liniami prostymi wychodzącymi z początku układu noszą nazwę cieczy Newtonowskich właściwości cieczy Newtonowskich wykazują klarowne soki owocowe. Większość surowców półproduktów i produktów przemysłu spożywczego ma krzywe płynięcia krzywoliniowe. Ciecze takie noszą nazwę cieczy nie Newtonowskich.

*Definicja granicy płynięcia: Maksymalne naprężenie styczne τ przy prędkości ścinania γ =0

* jeśli F zewnętrzne <F wewnętrzne to substancja nie płynie; jeśli F zewnętrzne > F wewnętrzne to substancja płynie

*W wielu roztworach koloidalnych i zawiesinach występuje tendencja do agregacji cząsteczek i tworzenia struktur wewnętrznych . *Ścinani cieczy wywołuje naruszenie struktur wewnętrznych oraz zmienia położenie skupisk cząsteczek względem siebie. *Ustanie ścinania umożliwia powrót układu do stanu wyjściowego lub utworzenia nowych struktur wewnętrznych.*Takie zachowanie się ę cieczy powoduje, że jej właściwości reologiczne zmieniają się w czasie.

*Wyróżnia się 2 ciecze tego typu:1)tiksotropowe -lepkość układu zmniejsza się w miarę przedłużania czasu ścinania przy stałej prędkości ścinania (ciecze nieniutonowskie) 2)reopektyczne- obserwuje się zjawisko odwrotne. Zjawisko reopeksji jest bardzo rzadkie w przemyśle spożywczym.

Tikostopowe zachowanie się materiału powoduje że w modelu reologicznym pojawia się parametr czasu. τ=λ[η(dn/dl)+T₀] Tikostropowe właściwości cieczy ulegają zmianom przy kilkakrotnych powtarzających po sobie okresach ścinania i wypoczynku

*Czynniki wpływające na lepkość: η=f(S,T,P,dn/dl,fv)

-Fizykochemiczne właściwości badanego materiału: w przypadku roztworów właściwości zarówno substancji rozpuszczonej jak i rozpuszczalnika (w przypadku roztworów skrobiowych równie sposób ich przyrządzania np. pasteryzacja sterylizacja) -Temperatura -ciśnienie -szybkość ścinania -czas

*Metody pomiaru lepkości: -Wiskozymetry: przyrządy do pomiaru lepkości w zależności od prędkości ścinania (ewentualnie dodatkowo czasu i temperatury) -Wiskozymetry absolutne (reometry):wielkości pomiarowe przedstawia się w podstawowych jednostkach fizycznych (N,m,s)

-wiskografy: urządzenia badające lepkość w warunkach umownych i przedstawiających je w jednostkach umownych

---