粘性系統中的假塑性流體和膨脹性流體各有什麼特點

2021-03-03 20:41:47 字數 3271 閱讀 8945

1樓:香港澤仁基因

可能存在兩方bai便原因:

1、粘度計du本身存在問題

2、被測zhi物料本身的特dao

性導致數值不停變化

回。我們常測的有兩種流體:一答種是牛頓流體,一種是非牛頓流體。

牛頓流體在測試條件不發生變化的前提下應該是個穩定的數值;非牛頓流體又分為假塑性流體、膨脹性流體、觸變性流體、塑性、流凝性流體等,這些流體每種都有自己的特性。例如觸變性流體在恆定剪下下,流體粘度隨剪下時間的增加而下降(結構破壞);剪下停止時,粘度逐漸增大(結構恢復)

牛頓內摩擦定律

2樓:中地數媒

根據內摩擦力(f)的性質,它與接觸面積(a)和相對速度差(dv)成正比,而與垂直距離(dz)成反比,這一結論稱為牛頓內摩擦定律(或黏滯定律),可表示為:

沉積學及古地理學教程(第二版)

式中:f為內摩擦力(n);dv/dz為流速梯度(s-1)(沿垂直水流方向單位距離的流速變化值,也稱剪下變形率);a為接觸面積(m2);η為與流體種類、溫度有關的係數,稱為動力黏滯性係數(動力黏度)(pa·s,又稱泊)。

黏度的表示:相距1cm兩流層的速度相差表示為1cm/s,則作用在1cm2上的黏滯力規定為流體的黏滯係數(單位為泊)。黏滯係數隨溫度的升高,液體的黏滯係數減小,而氣體的黏滯係數升高(表3-1)。

液氦流體最為穩定,其黏滯係數近於零。

表3-1 不同溫度液體和氣體黏滯係數的變化

運動液體中的摩擦力是液體分子間的動量交換和內聚作用的結果。液體隨溫度升高而黏性減小,是因為液體分子間的內聚力減小;氣體的黏性主要是動量交換的影響,溫度升高動量交換加劇,因此,氣體的黏性隨溫度升高而升高。

流體的黏滯係數隨流體種類而變,也隨壓力和溫度的變化而變化。對於水和空氣,η隨壓力的變化不大,但受溫度的影響明顯,隨著溫度升高,水的η值呈降低趨勢,而氣體的η值呈增大變化。

上述內摩擦定律不是對所有的流體都能適用。凡是服從內摩擦定律的流體稱作牛頓流體,即在溫度不變的條件下,隨著流速梯度(dv/dz)和剪下應力(τ)的變化,η值保持常數(圖3-1中的a)。τ為黏滯切應力,代表單位面積上的內摩擦力。

圖3-1 各種型別流體的黏滯係數(η)與剪下應力(τ)和流速梯度(dv/dz)之間關係

(據清華大學水力學教研組,1981)

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氣體和分子結構簡單的液體,如空氣、水及油液等均屬於牛頓流體,牽引流亦為牛頓流體。把不服從內摩擦定律的流體稱為非牛頓流體,例如重力流、血液、高分子液體等均是非牛頓流體。牛頓流體的摩擦力(τ)與速度梯度(dv/dz)為線性關係,而非牛頓流體不是線性關係(圖3-1)。

有的流體η值隨剪下變形率的增加而減小或加大(圖3-1中的c、d),分別稱作假塑性流體和膨脹性流體。有的流體只有當切應力達到某一值(τ0)後才開始流動,如圖3-1中的b,稱作賓漢流體。重力流即屬賓漢流體。

與低分子物相比,聚合物的黏性流動有何特點?

3樓:匿名使用者

絕大多數低bai分子物具有牛頓du

流體的性質,即其粘性僅與流zhi體分子的結dao構和溫度有關,與切專應力和屬切變速率無關。比如水、甘油等。高分子稀溶液也是。

而大部分聚合物熔體屬於非牛頓流體中的假塑性流體,隨剪下力增加而變稀。

與低分子物相比,聚合物的粘性流動(流變行為,主要是指聚合物熔體,而不包括聚合物溶液)具有如下特徵:

1 聚合物熔體流動時,外力作用發生粘性流動,同時表現出可逆的彈性形變。

2 聚合物的流動並不是高分子鏈之間的簡單滑移,而是運動單元依次躍遷的結果。

3 它的流變行為強烈地依賴於聚合物本身的結構、分子量及其分佈、溫度、壓力、時間、作用力的性質和大小等外界條件的影響。

4 絕大數高分子成型加工都是粘流態下加工的,如擠出,注射,吹塑等。

5 彈性形變及其後的鬆馳影響製品的外觀,尺寸穩定性。

什麼是牛頓流體

4樓:匿名使用者

牛頓內摩擦定律表示式:τ=μγ

式中:τ--所加的切應力;

γ--剪下速率(流速梯度);

μ--度量液體粘滯性大小的物理量,簡稱為黏度,物理意義是產生單位剪下速率所需要的剪下應力。

從流體力學的角度來說,凡是服從牛頓內摩擦定律的流體稱為牛頓流體,否則稱為非牛頓流體。

所謂服從內摩擦定律是指在溫度不變的條件下,隨著流速梯度的變化,μ值始終保持一常數。

水、酒精等大多數純液體、輕質油、低分子化合物溶液以及低速流動的氣體等均為牛頓流體;高分子聚合物的濃溶液和懸浮液等一般為非牛頓流體。

編輯本段

具體內容

任一點上的剪應力都同剪下變形速率呈線性函式關係的流體。最簡單的牛頓流體流動是二無限平板以相對速度u相互平行運動時,兩板間粘性流體的低速定常剪下運動(或庫埃特流動)。

2023年,i.牛頓首先做了最簡單的剪下流動實驗。他的實驗如圖所示。

在平行平板之間充滿粘性流體,平板間距為d,下板b靜止不動,上板c以速度u在自己平面內等速平移。由於板上流體隨平板一起運動,因此附在上板的流體速度為u,附在下板的流體速度為零。實驗指出,兩板之間的速度分佈u(y)服從線性規律。

作用在上板的力同板的面積、板的運動速度成正比,同間距d成反比。由此得出: (1)

式中τ為剪應力;為剪下變形速率;μ為流體動力粘性係數(即粘度)。這就是著名的牛頓粘性定律。凡是符合此定律的流體稱為牛頓流體,否則是非牛頓流體(見非牛頓流體力學)。

假設流體是各向同性的,應力張量和變形速率張量呈線性齊次函式關係,則它們之間的最一般線性關係式為: pij=-pδij+2μ(sij-δij)+μ┡δij, (2)

式中pij為應力張量;pij=-pδij+τij,p為各向同性壓力,τij為偏應力張量;sij為變形速率張量;為各向同性體積變形速率張量;δij為克羅內克符號;μ┡為膨脹粘性係數。式(2)就是廣義牛頓粘性定律的數學表示式。

公式(1)(2)是牛頓流體的重要標誌,也是確定流體流動時必不可少的本構方程。自然界中許多流體是牛頓流體,例如水、空氣等。

編輯本段

分類流體按壓縮性的大小分氣體和液體。氣體極易壓縮,亦稱稱為可壓縮流體;液體幾乎不可以壓縮,既稱為不可壓縮流體。

流體按變形特點又分為牛頓流體和非牛頓流體。

5樓:白汀水

符合牛頓內摩擦定律,即切應力與剪下變形的速度成正比的流體稱為牛頓流體。

6樓:豔秋

牛頓流體是指在受力後極易變形,且——

(1)切應力與剪下變形速率成線性關係的流體。

或(2)沒有剪下彈塑性的理想流體。其剪下應力正比於剪下率。

或(3)剪下變形率與切應力成線性關係的流體。

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