8.6. Прогноз
эксплуатационных характеристик
Наука о поведении
электроструктурируемых жидкостей является муль-тидисциплинарной. Их
микроструктура оказывает сильное влияние на скорость потока жидкости и
распределение электрического поля. Они ведут себя не как обычные
непрерывные среды, а их макросвойства определяются
микроструктурой.
Поскольку в малом объеме
жидкости может быть совершена большая механическая работа, выделение
тепла может привести к нежелательно сильному разогреву, который
необходимо учитывать при проектировании регулятора. При оптимизации
конструкции регулятора необходимо учитывать, что течение жидкости
может быть двумерным и неадиабатическим, а скорость сдвиговой
деформации в различных областях может изменяться от нуля до десятков тысяч
в секунду. При разработке регулятора приходится учитывать специфику
термической, электрической и динамической эксплуатации изделия, а
также технологические особенности его изготовления. Удовлетворить
всем этим требованиям, как правило, не удается, и поэтому характеристики
регулятора далеки от оптимальных. Для оптимизации предпринимаются
попытки разработки вычислительной программы, позволяющей рассчитать
динамическое поведение ЭРЖ с учетом теплообмена и появления крутящих
усилий. Однако эти работы находятся лишь на начальной стадии. Тем не менее
уже первые результаты удивляют близким согласием результатов расчетов
и эксперимента.
Выше обсуждалась стационарная
задача. В интеллектуальных устройствах с компьютерным управлением
изменяются силы и смещения. Для адекватного теоретического описания работы
регулятора необходимо учитывать динамическое поведение жидкости в
условиях изменяющегося сечения и скорости потока жидкости. В отличие
от стационарного случая, в этом случае согласие результатов расчетов
и эксперимента не очень хорошее. Это означает, что особенности
динамического течения жидкости выяснены пока не до
конца.
Некоторое время назад
утверждалось, что из-за влияния геометрии клапана на микроструктуру частиц
зависимость механического сдвигового напряжения от величины
магнитного или электрического поля не является общей и определяется
особенностями конструкции устройства. При этом при теоретических
расчетах предполагалось, что жидкость является ньютоновской. Это
предположение не выполняется, поскольку поведение жидкости гораздо лучше
описывается моделью Бингхэма (рис. 8.5). По этой причине при определении у
и te предпринимались попытки описать
ламинарное течение жидкости уравнением Бингхэма.
