21～2流体分类及与时刻无关的粘性流体_图文-课件PPT（演示稿）.ppt

  第二章非牛顿流体的根本流变特性 流体的流变性分类一、涣散系统的概念非牛顿流体往往是一种非均匀涣散系统。所谓涣散系统是指将物质(固态、液态或气态)分裂成或大或小的粒子,并将其散布在某种介质(固态、液态或气态) 之中所构成的系统。涣散系统可所以均匀的也可所以非均匀的系统。假如被涣散的粒子小到分子状况的程度, 则涣散系统就成为均匀系统,均匀系统是由一相所组成的单相系统。而非均匀涣散系统是指由两相或两相以上所所组成的多相系统。非均匀涣散系统一定要具有两个条件: 1)在系统内各单位空间所含物质的性质不同; 2) 存在着分界的物理界面。对非均匀涣散系统,被涣散的一相称为涣散相或内相,把涣散相涣散于其间的一相称为涣散介质,亦称外相或接连相。虽然非牛顿流体在微观上往往对错均匀的多项涣散系统,或非均匀的多相混合流体,但在用接连介质理论或微观办法研讨其流变性问题时,一般可疏忽这种微观的非均匀性,而以为系统为一种均匀或假均匀涣散系统。假均匀多相混合流体即以为涣散相在涣散介质中的散布是均匀的,即在非紊流的情况下涣散相依托本身的布朗运动,也能均匀散布于接连相之中。这种从微观尺度上研讨流体流变性的办法归于微观流变学办法。高分子聚合物类的溶液或熔体,虽然其是均匀的, 但由于聚合物分子量巨大,分子结构构性杂乱,也往往体现出非牛顿流体性质。二、流体的流变性分类非牛顿流体的流变性具有多种体现,与牛顿流体比较,要杂乱得多。对各类流体的流变性研讨标明,流变学上各类流体(包含牛顿流体)大体可区分为如表 2-1所示的各种流变类型。表2-1流体的流变性分类非牛顿流体多种类型反触变性流体触变性流体卡森流体屈从假塑性流体宾汉姆流体胀流型流体假塑性流体牛顿流体与时刻有关流体与时刻无关流体粘弹性流体纯粘性流体表2-1中流体流变性的类型是依照以下几个分类规范区分的。(1)依照流体是不是满意牛顿内摩擦规律,分为牛顿流体和非牛顿流体。流变性契合牛顿规律的为牛顿流体,牛顿流体是一种与时刻无关的纯粘性流体。不契合牛顿规律的为非牛顿流体,非牛顿流体又包含许多类型,如与时刻无关和有关的流体、粘弹性流体等。(2)依照流体有没有弹性,分为纯粘性流体和粘弹性流体。实在流体都是具有粘性的,若流体一起还具有弹性,则称之为粘弹性流体,否则为纯粘性流体。高分子聚合物溶液或熔体以及浓度较高的悬浮液、乳状液一般为粘弹性流体。(3)依照流变性是否与时刻有关,分为与时刻无关的流体和与时刻有关的流体。若流体的流变性与时刻无关,则称之为与时刻无关的流体, 它包含了牛顿流体和部分纯粘性流体;若流体的流变性随时刻改变,则称之为与时刻有关的流体,这类流体包含了部分纯粘性流体和粘弹性流体。 与时刻无关的粘性流体研讨目标: 单相流体或假均匀多相混合物流体流场: 简略剪切流场研讨办法: 微观办法,将试验测得的剪切应力与剪切速率之间的联系在直角坐标上用曲线表明,依据曲线的形状可判断流体的流变类型,从而回归出流变方程。 ( Newtonian fluid ) 特色: ⑴将实测的剪切应力?和剪切速率??的对应值描绘在直角坐标上,有下图所示的成果,即牛顿流体流变曲线为经过原点的直线。⑵可用直线方程回归试验数据,即得流变方程:?????此即闻名的牛顿流体内摩擦规律,其间,剪切应力?的单位为Pa,剪切速率??的单位为 s -1,份额系数?为动力粘度,单位为s Pa ?(帕秒),有时,对某些粘度较小的流体,s Pa ?这种单位太大,而用s mPa ?(毫帕秒)s mPa s Pa??? 1000 1 牛顿流体的动力粘度等于直角坐标上流变曲线的斜率。流体运动粘度?与动力粘度?的联系为????式中,?为流体的密度,单位为 kg/m 3,?的单位为s Pa ?,则?的单位为sm/ 2 。⑶流变方程中反映流体流变特性的参数只要一个?。对牛顿流体来说,其流变方程只要一种方式。⑷典型的牛顿流体举例:水、甘油、低分子量的成品油,空气。⑸牛顿流体内部结构特色:单相流体、涣散相浓度很低的假均匀多相混合物流体。( Pseudoplastic fluid ) 特色: ⑴如图,在直角坐标系中,其流变曲线为凹向剪切速率轴的且经过原点的一条曲线。⑵?和??是一一对应的,即受力就有活动,但?与??的改变联系不成份额(即不契合牛顿流体内摩擦规律, 故为非牛顿流体)。跟着??的添加,?的添加率逐步下降。为了表明非牛顿流体粘稠程度的巨细,模仿牛顿流体粘度的界说,来界说一个物理量即表观粘度ap?(apparent viscosity )????? ap 对非牛顿流体,没有稳定的粘度概念,不同的剪切速率下有不同的表观粘度,这对错牛顿流体的一大特色。要阐明其表观粘度为多大,一定要注明对应的剪切速率或剪切应力条件。在流变曲线上,表观粘度为曲线流体分类及与时刻无关的粘性流体_图文-课件PPT（演示稿） 来自淘豆网转载请标明出处.