流变性的流体类型

Question

如题所述

Answer 1

在一定的温度下，流体在外力的作用下呈层流时，流速不同的层间产生内摩擦力，将阻碍液层的相对运动，层流间剪切应力(τ)与流速梯度(dv/dy)之间呈一复杂的关系，并随着时间、温度、流体性质和流速不同而产生很大的差别。反映这一关系的基本数学公式就是牛顿流动定律：
τ=η(dvx/dy)
其中，τ——剪切应力（平行流动方向的单位面积上的内摩擦力）
dv/dy——剪切速率（垂直流动方向的流速梯度）
η——粘度（动力粘滞系数）
流体的剪切应力与剪切速率之间的变异关系用图形表示则称为流变曲线。
塑性流体是非牛顿流体中的一种，其特点是剪切应力小于某一数值τ。时，就不能流动，大于τ。后才开始流动；假塑性流体也是非牛顿流体一种，其流动特点是一旦施加外力就能流动，其粘度随着剪切速率的增加而减小，流动曲线为通过坐标原点凸向剪切应力轴的曲线；牛顿流体在流变曲线上，剪切应力与剪切速率间关系为一通过原点的直线关系；膨胀性流体也是非牛顿流体中的另一种类型，其特点是一加外力就能流动，粘度随着剪切速率增加而增大，流动曲线为通过坐标原点凹向剪切应力轴的曲线。 触变性表述这样的现象：物体经长时间高剪切从高粘凝胶态变为粘度低得多的溶胶。触变性的一个重要标志是物体保持静止后有重新稠化的可逆过程。这类流体的粘度不仅随剪切速率变化，而且在恒定的剪切速率下，它的粘度也随着时间的推移而下降，并达到一个常数值。当剪切作用停止后，粘度又随时间的推移而增高，大多数触变性流体，经过几小时或更长的时间，可以恢复到初始的粘度值。它的曲线形态表现为，在流动曲线图中“上行曲线”不再与“下行曲线”重叠，而是两条曲线之间形成了一个封闭的“梭型”触变环。这个“梭型”触变环的面积大小决定着触变特性的量度，它表示破坏触变结构所需要的能量。