非牛顿高凝油的剪切特性

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非牛顿流体原理

非牛顿流体原理

非牛顿流体原理非牛顿流体是指在流动过程中,其黏度随着剪切速率的变化而变化的流体。

与牛顿流体不同,非牛顿流体在受力作用下,其黏度并不保持不变,而是会随着流动状态的改变而发生变化。

这种流体的特性在实际生活和工业生产中都有着重要的应用,因此对于非牛顿流体的原理和特性的研究具有重要意义。

首先,我们来介绍一下非牛顿流体的分类。

根据其流动特性,非牛顿流体可分为剪切稀化流体和剪切增稠流体两种类型。

剪切稀化流体是指在受到外力作用时,其黏度会随着剪切速率的增加而减小的流体,如淀粉浆、墨水等;而剪切增稠流体则是指在受到外力作用时,其黏度会随着剪切速率的增加而增加的流体,如果冻、牙膏等。

这两种类型的非牛顿流体在实际应用中具有不同的特点和用途。

其次,我们来探讨一下非牛顿流体的原理。

非牛顿流体的黏度变化与其内部微观结构和分子间相互作用有着密切的关系。

在剪切稀化流体中,当外力作用下,流体内部的颗粒会发生重排和分散,从而导致黏度的降低;而在剪切增稠流体中,外力作用会导致流体内部的颗粒聚集和排列,从而使得黏度增加。

这种原理使得非牛顿流体具有了特殊的流变特性,可以根据具体的应用需求来调控其流动性能。

除此之外,非牛顿流体还具有一些特殊的流动特性。

例如,在非牛顿流体的流动过程中,会出现剪切变稀、剪切变稠等现象,这种非线性的流变特性使得非牛顿流体在实际应用中具有了更广泛的用途。

同时,非牛顿流体还表现出了记忆效应和时间依赖性,这也为其在一些特殊领域的应用提供了可能。

总的来说,非牛顿流体的原理和特性对于我们深入理解流体力学和实际应用具有着重要的意义。

通过对非牛顿流体的研究,我们可以更好地利用其特殊的流变特性,开发出更加符合实际需求的流体材料和工艺。

因此,对于非牛顿流体的深入研究和应用具有着重要的意义,也将会在未来的科技发展中发挥着重要的作用。

非牛顿流体特点

非牛顿流体特点

非牛顿流体特点流体是一种物质状态,它的特点是没有固定的形状和体积,而是能够自由流动。

牛顿流体是最基本的流体,它的黏度是恒定的,即流体内部的摩擦力不随剪切速率的变化而改变。

但是,在现实生活中,还存在着一类非牛顿流体,它们的黏度随着剪切速率的变化而改变。

本文将介绍非牛顿流体的特点。

一、黏度随剪切速率变化非牛顿流体的黏度是随着剪切速率的变化而改变的,这种现象被称为剪切稀释或剪切增稠。

剪切稀释是指随着剪切速率的增加,流体的黏度会减小,而剪切增稠则是指随着剪切速率的增加,流体的黏度会增加。

这种现象在许多生产过程中都有应用,如涂料、胶粘剂、食品、化妆品等。

二、受力状态影响黏度非牛顿流体的黏度也受到受力状态的影响。

当流体受到剪切力时,它的黏度会随之改变,但当流体受到压力力时,黏度则不会改变。

这种现象被称为剪切-压缩耦合效应,它是非牛顿流体的又一特点。

三、非线性流动特性非牛顿流体的流动特性是非线性的,这意味着它们的流动规律不遵循牛顿流体的黏滞定律。

当非牛顿流体受到剪切力时,它们的流动规律会发生突变,这种突变被称为流变性。

由于非牛顿流体的流变性,它们的流动行为很难被简单的数学公式描述,因此需要通过实验来研究它们的流动特性。

四、存在多种类型非牛顿流体存在多种类型,其中最常见的是塑性流体、假塑性流体和粘弹性流体。

塑性流体是指在一定的剪切力下才能流动的流体,如泥浆、胶体等。

假塑性流体是指在一定的剪切力下,流体的黏度会减小,使得流体看起来像是塑性流体,但在剪切力消失后,流体恢复原来的黏度,如墨水、牙膏等。

粘弹性流体则是指具有弹性和黏性特性的流体,如血液、胶体等。

总之,非牛顿流体是一类具有特殊流动特性的流体,它们的黏度随剪切速率的变化而改变,受力状态也会影响它们的黏度,流动特性是非线性的,存在多种类型。

这些特点使得非牛顿流体在工业生产和科学研究中具有广泛的应用前景。

非牛顿流体

非牛顿流体

非牛顿流体1. 引言非牛顿流体是指在流动过程中其流变性质会随剪切应力的变化而改变的流体。

与牛顿流体不同的是,非牛顿流体的黏度不是一个固定的常数,而是一个与剪切速率相关的函数。

非牛顿流体广泛存在于日常生活和工业生产中,如牛奶、酸奶、液态口红等。

本文将介绍非牛顿流体的基本概念和分类,以及其在科学研究和工业应用中的重要性和应用。

2. 非牛顿流体的基本概念和分类2.1 基本概念非牛顿流体具有以下几个基本特征:•剪切变应力与剪切速率不成正比关系;•流动过程中粘度随剪切速率的变化而改变;•可存在较大的弹性变形。

2.2 分类根据流变特性的不同,非牛顿流体可以分为多种类型,下面介绍其中几种常见的类型:2.2.1 粘弹性流体粘弹性流体具有既具有液体的粘性特性,又具有固体的弹性特性。

在低剪切速率下表现为固体,而在高剪切速率下则表现为液体。

常见的粘弹性流体有琼脂、凝胶等。

2.2.2 塑性流体塑性流体在低应力下表现为固体,只有在超过一定应力阈值后才能发生流动。

常见的塑性流体有泥浆、黏土等。

2.2.3 剪切稀释流体剪切稀释流体的黏度会随剪切速率的增加而降低。

当剪切速率较低时,流体黏度较高,表现为固体;当剪切速率较高时,流体黏度较低,表现为液体。

常见的剪切稀释流体有牛奶、酸奶等。

2.2.4 剪切增稠流体剪切增稠流体的黏度会随剪切速率的增加而增加。

当剪切速率较低时,流体黏度较低,表现为液体;当剪切速率较高时,流体黏度较高,表现为固体。

常见的剪切增稠流体有淀粉水溶液等。

3. 非牛顿流体的重要性和应用非牛顿流体在科学研究和工业应用中具有广泛的重要性和应用价值。

以下列举了其中几个方面的应用:3.1 食品工业非牛顿流体在食品工业中有着重要的应用。

例如,牛奶和酸奶属于剪切稀释流体,其黏度会随剪切速率的增加而降低。

这就是为什么在搅拌或喝牛奶时会感觉液体更容易流动,而在静止时则更像是固体的原因。

3.2 石油工业在石油工业中,非牛顿流体的应用也非常广泛。

非牛顿流体的原理

非牛顿流体的原理

非牛顿流体的原理
非牛顿流体是指在流动过程中其流动性质会随着应力或剪切速率的变化而变化的流体。

其原理可以通过以下几个方面来解释:
1. 流变性:非牛顿流体的流动特性与牛顿流体不同,在受到剪切力时,其黏度呈现非线性变化。

剪切力越大,黏度越大,流动越困难;剪切力越小,黏度越小,流动越容易。

这是因为非牛顿流体中含有高分子聚合物或颗粒等物质,这些物质之间的相互作用会影响流体的流动性。

2. 颗粒悬浮:非牛顿流体中可能存在颗粒悬浮,这些颗粒会增加流体的黏度并导致流动特性的改变。

当流体受到剪切力时,颗粒间的相互作用会改变颗粒的排列方式,从而影响流体的流动性质。

3. 高分子聚合物:非牛顿流体中含有高分子聚合物,这些聚合物在静止时将形成网络结构并增加流体的黏度。

当流体受到剪切力时,聚合物链会发生伸展,从而减小流体的黏度。

这种特性导致了非牛顿流体的剪切变稀或变稠效应。

4. 温度和压力:非牛顿流体的流动特性还受到温度和压力的影响。

在不同温度和压力下,非牛顿流体的黏度会发生变化,进而影响流体的流动性。

总之,非牛顿流体的流动性质由多种因素决定,包括颗粒悬浮、高分子聚合物、温度和压力等。

这些因素会影响流体的黏度,并导致流体呈现剪切变稀或变稠的特性。

非牛顿流体原理

非牛顿流体原理

非牛顿流体原理
非牛顿流体是指不符合牛顿流体力学的流体行为特征的流体。

与牛顿流体不同的是,非牛顿流体的粘度随应力变化而变化,即流体的流变性质与施加的剪切力有关。

非牛顿流体的一种经典示例是混凝土。

在施加剪切力之前,混凝土具有较高的粘度,表现出强烈的抗剪切性。

然而,一旦开始施加剪切力,混凝土的粘度会明显降低,出现流动的现象。

非牛顿流体的流变性质可以通过多种方式来说明。

其中一种常见的方式是使用黏度-剪切速率关系曲线(称为流变曲线)。

流变曲线描述了非牛顿流体的剪切应力与剪切速率之间的关系。

根据流变曲线的形状,非牛顿流体可以分为不可压缩流体和可压缩流体。

不可压缩非牛顿流体的黏度与剪切速率呈指数关系,即剪切速率越大,黏度越小。

可压缩非牛顿流体的黏度则与剪切速率的关系更为复杂,可能呈现出剪切变稀(剪切速率增加而黏度减小)、剪切变稠(剪切速率增加而黏度增大)甚至其他形式。

非牛顿流体的流变行为广泛应用于工程和科学领域。

例如,在油漆、涂料和胶水等工业中常用到的物料就是非牛顿流体。

理解和控制非牛顿流体的流变行为对于设计和制造高性能材料具有重要意义。

总之,非牛顿流体的流变性质与施加的剪切力有关,具有与牛
顿流体不同的特点。

通过对流变曲线的研究,我们可以更好地理解和应用非牛顿流体的特性。

剪切作用对高凝油凝固特性的影响

剪切作用对高凝油凝固特性的影响
热装 置系 统 的 了解 ,将 流量 这个扰 动 因素考 虑 到控
制 中 ,使 油气 电加热装 置 的控 制更加 准确 。
3 结 语
横 坐 标 :时 间/ i a rn;纵坐 标 :温 度 /  ̄ C
通过 对 系统 进行 数学建 模 ,发 现被 加热 介质 的
密度是 随 温度变 化 的 ,而 密度 的大 小直 接影 响到加
图 3 没 有 考 虑 流 量 扰 动 因素 的 出 口温 度 仿 真 图
热器 的功率 ,密 度在 温度 升高 时减 小 ,这就 表示需 要 的功 率 下降 ,这 样 能够准 确 地确定 电加热器 的功 率 ,降低 了生产 成本 ;同时通 过仿 真实 验证 明 ,流
量 的变 化对 温度 的控 制质量 有 较大 的影 响 ,它是加 热 器 温 度 滞 后 的一 个 原 因 ,因此 系统 设 计 时需 要
r n的转 速进 行 搅 拌 剪切 5mi ;③ 停 止搅 拌 ,将 / mi n 品 ,分 别用 A、B、C、D表示 。 实验 测 得 4 油 样 烧杯 置 于室 温下 ,待其 凝 固 ,记 下所 用 的 时间 ;④ 个 的基 本 性 质 见 表 1 。利 用 吸 附 色 谱 法 ( S L C)对 各 以不 同的搅 拌 时间 l 、2 、… 、6 i 对油 样进 行 0 0 0m n 油样 的蜡 、油 、胶 质及 沥青 质 含量 进行 测 定 ;采 用 搅拌 剪 切 ,重 复 ① ~③ 步骤 ;⑤ 对其 余 3 油样 重 组 G /5 0 8 测 定 油 样 凝 固点 ;反 常 点 与 析 蜡 点 为 BT ] — 3 复① ~④ 步骤 。 黏 温 曲线 上 对应 的 2 折点 。 个 2 2 孔 板剪 切降 凝 实验 . 实 验 仪 器 主 要 有 原 油 凝 固 点 测 定 仪 、恒 温 水 由 于 现 场 已有 的 高 凝 油 井 大 多 为 往 复 式 抽 油 浴 、J_ 增 力 电 动搅 拌 器 ( 桨 式 2 叶 片 ) -1 J 平 枚 、量 井 ,针对 往 复式抽 油井 ,初 步设计 为 在抽 油杆 上 安 简 、射 流 剪切 器 ( 孑 、4 、6 ) 2L 孔 孔 。 装 一种 射 流剪 切器 ,在 圆盘 上开孑 ,原油 高速 流过 L

四种非牛顿流体的特点

四种非牛顿流体的特点

四种非牛顿流体的特点
非牛顿流体的特点有:
- 剪切变稀:当流体受到外部力量的作用时,流体的黏度会降低,流动性会增强。

- 应变强化:当流体受到持续的外部力量作用时,流体的黏度会逐渐升高,流动性会逐渐减弱,直到达到一个新的平衡状态。

- 没有固定形状:非牛顿流体没有固定的形状,具有流动性。

- 遇强则强,遇弱则弱:正常情况下的流体,在受到压力时,粘度会增加,甚至会变成暂时性的固体。

非牛顿流体的分类比较复杂,常见的有拟塑性流体、平汉塑性流体、涨塑性流体和凯松流体等。

每种流体的性质和特点都有所不同,在实际应用中需要根据具体情况选择合适的流体。

非牛顿流体剪切增稠

非牛顿流体剪切增稠

非牛顿流体剪切增稠
非牛顿流体是指在剪切作用下,粘度随剪切速率变化而变化的一类流体。

剪切增稠是非牛顿流体的一种现象,即在剪切作用下,粘度随剪切速率的增大而增大。

在传统的牛顿流体中,粘度是恒定的,而在非牛顿流体中,粘度是变化的。

这种变化可以是剪切速率的增加导致粘度的增加,也可以是剪切速率的减小导致粘度的减小。

非牛顿流体的剪切增稠现象,是由于流体分子内部的结构和流动方式的变化所导致的。

在低剪切速率下,非牛顿流体的分子结构比较松散,流动性较好,粘度较低;而在高剪切速率下,分子结构紧密,流动性变差,粘度增加。

非牛顿流体的剪切增稠现象在工业生产中有广泛的应用。

例如在制造涂层、油漆、胶水等产品时,需要控制粘度以确保产品质量。

此时,可以通过调整剪切速率来实现粘度的控制。

在医学和生物学领域中,非牛顿流体的剪切增稠现象也有重要的应用。

例如在血液流变学中,可以通过测量血液在不同剪切速率下的粘度来判断疾病的发生和进展。

非牛顿流体的剪切增稠现象还有一些不同的分类。

例如,在剪切速率增加时,粘度增加的非牛顿流体称为剪切增稠流体;而在剪切速率增加时,粘度减小的非牛顿流体称为剪切变稀流体。

此外,还有
一些非牛顿流体具有同时存在剪切增稠和剪切变稀的现象,称为剪切增稠-剪切变稀流体。

非牛顿流体的剪切增稠现象是一种重要的物理现象,在工业生产和科学研究中有着广泛的应用。

了解非牛顿流体的特性和剪切增稠现象,可以帮助我们更好地控制产品质量和研究生物医学问题。

非牛顿流体特点

非牛顿流体特点

非牛顿流体特点非牛顿流体是指其粘滞度不符合斯托克定律的流体,与牛顿流体不同,它的粘滞度与剪切速率有关系。

非牛顿流体广泛应用于液态石蜡、涂料、印刷油墨、牙膏、纸浆、海水、血液等领域。

本文将从以下几个方面介绍非牛顿流体的特点。

1.粘滞度随剪切速率的变化非牛顿流体的粘滞度与剪切速率有关,它的粘滞度随剪切速率的变化而变化。

当剪切速率较低时,粘滞度较高,而当剪切速率较高时,粘滞度较低。

例如,当牙膏挤出时,压力和剪切速率越大,牙膏的流动性就越好,粘滞度就越低。

2.剪切率非线性非牛顿流体的剪切率不满足线性关系,铰合分子的变异度使得剪切倍增并不相同,最基本的截止型非牛顿粘度流体的剪切率是一个斜率不为一的阶梯状曲线。

这意味着,相同的剪切力在不同的剪切速率下会引起不同的流动动态,这种反应被称为剪切回复或”记忆效应”、“流变效应”。

例如,像涂料等某些物质在低速下表现为固体,而在高速下表现为液体。

3.非牛顿流体的流动有其固有的“记忆”和“惯性”特性非牛顿流体的一些特性使它的流动方式与牛顿流体变得迥然不同。

大多数非牛顿流体都显示出所谓的“记忆效应”,即它们会“记住”过去经历过的剪切速率,并且反应具有惯性,意思是说,当它们进一步暴露在与之前相同的剪切速率条件下时,它们会保持先前的流动性。

在非牛顿流体中,记忆和惯性特性是斯托克流体很难达到的。

4.非牛顿流体的流动性取决于温度和压力非牛顿流体的流动性质不仅取决于剪切速率和时间,也取决于温度和压力。

例如,随着温度的升高,非牛顿流体的粘滞度会降低,流动性能会变好,这是由于增加温度会增加表面能量,使颗粒互相减缓。

而在高压情况下,非牛顿流体通常会有更高的粘滞度,因为高压会引起颗粒之间的堵塞和相互作用引起颗粒芯间剪切效应。

总之,非牛顿流体的特点主要体现在粘滞度随剪切速率变化、剪切率非线性、流动有记忆和惯性特性、流动性取决于温度和压力等方面。

这些特点使得非牛顿流体在工业生产过程中的应用范围更广,并且为材料科学和流体力学领域的研究提供了新的视角和挑战。

非牛顿钻井液剪切速率计算公式的推导及验证

非牛顿钻井液剪切速率计算公式的推导及验证

非牛顿钻井液剪切速率计算公式的推导及验证非牛顿钻井液剪切速率计算公式的推导及验证摘要:在钻井工程中,钻井液一直是一个非常重要的环节。

非牛顿钻井液是一种普遍使用的复合加工液,对于实现深井动态钻探有着重要的作用。

在该论文中,我们将介绍非牛顿钻井液的剪切速率计算公式的推导与验证,以便搭建稳定、高效的钻井系统。

关键词:非牛顿钻井液;剪切速率;计算公式;验证引言:钻井液作为钻井工程的重要组成部分,其作用是冷却钻头、排挤钻孔、支撑井壁等。

非牛顿钻井液因其强剪切稳定性、流变性能和渗透能力几个特点,成为现代钻井的主流液体。

而非牛顿钻井液的剪切速率计算公式也是设计稳定高效的钻井系统的重要内容。

一、非牛顿钻井液的特点非牛顿钻井液具有很强的流变性能,即其粘度会随着剪切速率的变化而发生变化,这种流变性能能够增强钻井液的冲刷能力和悬运能力,形成良好的钻井液环境,同时能够保护井壁的完整性。

二、非牛顿钻井液剪切速率的定义非牛顿钻井液的流变性能是由它的剪切速率来确定的。

剪切速率是指流体的切变应变随时间的变化率。

在非牛顿流体中,剪切应力通过剪切速率这一关键参数来定义,并且流体的剪切应力与剪切速率之间的关系是非线性的,这就需要通过特定的函数来确定非牛顿流体的剪切速率。

三、非牛顿钻井液剪切速率计算公式的推导对于非牛顿钻井液而言,其流体行为是因其黏度随剪切速率的不同而发生变化。

通常,流体的黏度是通过流体的相对长度、剪切率和剪切力来定义的。

对于非牛顿钻井液而言,黏度的计算公式如下:μ=τ/γ˙其中,μ为非牛顿钻井液的黏度,τ为流体的剪切力,γ˙为剪切速率。

四、非牛顿钻井液剪切速率计算公式的验证在实际钻探工程中,钻井液所出现的流动过程经常与牛顿流体不同。

因此,在实验室中,我们经常需要一个很好的手段来验证非牛顿钻井液剪切速率计算公式的有效性。

为了验证这个流体的剪切速率计算公式的准确性,我们进行了一些实验。

在实验中,使用不同的流体,利用万能试验机进行实验,测量其应变-剪切力的曲线。

非牛顿流体简单原理

非牛顿流体简单原理

非牛顿流体简单原理非牛顿流体是一类在外力作用下其粘度随着剪切速率或剪切应力变化的流体。

与牛顿流体不同,非牛顿流体的粘度不是一个常数,而是随着流体本身的性质和外部条件的改变而变化。

非牛顿流体的研究对于理解复杂流体行为和工程应用具有重要意义。

在本文中,我们将简要介绍非牛顿流体的基本原理和特点。

首先,非牛顿流体可以分为剪切稀化流体和剪切增稠流体两种类型。

剪切稀化流体是指在受到外力作用时,其粘度随着剪切速率的增加而减小的流体,如淀粉水和果冻等。

而剪切增稠流体则是指在受到外力作用时,其粘度随着剪切速率的增加而增加的流体,如牛奶和墨汁等。

这两种类型的非牛顿流体在实际生活和工程中都有着广泛的应用,因此对其特性和行为的研究具有重要的意义。

其次,非牛顿流体的特点在于其粘度与应力或速率的关系是非线性的。

这意味着非牛顿流体的粘度随着外力的变化而发生变化,这种特性在某些情况下可以被用来设计和控制流体的行为。

例如,在食品工业中,通过控制非牛顿流体的粘度变化,可以实现产品的稳定性和口感的调控。

在油田开发中,非牛顿流体的特性也被广泛应用于地层压裂和钻井液的设计中。

最后,非牛顿流体的行为可以通过流变学模型来描述和预测。

流变学模型是描述流体力学行为的数学模型,通过这些模型可以对非牛顿流体的粘度随外力变化的规律进行定量描述。

常见的流变学模型包括卡塞格伦模型、宾汉模型和古克斯模型等,它们可以用来模拟和预测非牛顿流体在不同条件下的流动行为。

这些模型为工程应用提供了重要的理论基础,也为非牛顿流体的研究提供了重要的工具和方法。

总之,非牛顿流体是一类具有特殊流变特性的流体,其粘度随着外力的变化而变化。

对于非牛顿流体的研究不仅有助于深入理解复杂流体行为的本质,也为工程应用提供了重要的理论基础和技术支持。

希望本文对非牛顿流体的基本原理和特点有所帮助,也希望能够引起更多人对于非牛顿流体的关注和研究。

非牛顿流体的特征与应用

非牛顿流体的特征与应用

非牛顿流体的特征与应用作者:张雄喆来源:《中国新通信》 2018年第7期一、非牛顿流体的概念水、乙醇等大多数纯液体、低分子溶液和低速流动的气体等为牛顿流体,牛顿流体是指满足牛顿粘性定理的液体,剪应力和剪切应变率成正比,粘度为常数。

非牛顿流体的剪应力与剪切应变率之间不呈线性关系,或者说粘度不是常数的流体。

生活中存在大量的非牛顿流体。

如(1)蛋清、淀粉液、、酱油、果酱、炼乳、熔化的巧克力等食物属于非牛顿流体;(2)人的体液,如血液、淋巴液、囊液等,以及类似细胞质的“半流体”属于非牛顿流体;(3)高分子聚合物的浓溶液和悬浮液一般是非牛顿流体,如PE、PVC、涤纶、各种工程塑料、橡胶溶液、化纤的熔体、溶液等,以及石油、纸浆、油漆、油墨、牙膏、泥石流等也都属于非牛顿流体。

不同类型的非牛顿流体在剪切应变速率的变化下会表现出不同的流变特性,利用这些特性,非牛顿流体也被广泛应用于工业领域。

二、非牛顿流体的特性2.1 射流胀大(挤出胀大)和弹性回复效应(Barus 效应)射流,指流体从管口、孔口、狭缝射出,或靠机械推动,并同周围流体掺混的一股流体流动。

当非牛顿流体受到外力被迫从一个大容器进入一根毛细管并流出时,可以发现射流直径大于毛细管直径,射流直径比毛细管直径称为挤出物胀大比。

对于牛顿流体,挤出物胀大比取决于雷诺数(表征流体的湍动程度,无量纲数),其值在1 附近;而对于非牛顿流体,其值大得多,甚至可以超过10. 一般来说,挤出物胀大比和流动速率与毛细管长度有关。

当突然停止挤出,并剪断挤出物,挤出物会发生回缩,成为弹性回复效应。

射流胀大现象需要被考虑在口模设计的过程中。

2.2 爬杆效应(韦森堡效应)在一只装有非牛顿流体的烧杯里,旋转实验杆,如图所示:┃C:\Users\bookan\Desktop\ぉ早ぅ,クマさん~\40.jpg┃图1 爬杆效应对于牛顿流体,由于受到离心力,液面将呈现凹形,如图1.b;而对于非牛顿流体,却向杯中运动,并沿杆向上爬,液面呈凸形,如图1.a。

非牛顿流体简介

非牛顿流体简介

非牛顿流体简介
非牛顿流体是一类具有特殊性质的物质,其粘度(流动性)不是恒定的,而是随着施加在物质上的应力或应变率的变化而变化。

与牛顿流体不同,牛顿流体的粘度在给定的温度和压力下是恒定的,例如水和空气。

非牛顿流体的行为无法用牛顿的粘度定律来描述,通常表现出更复杂的特性。

非牛顿流体可进一步分为以下几种类型:
1. 剪切稀化流体(或称拟塑性流体):这类流体的粘度随着剪切应力的增加而降低。

典型例子包括油漆和墨水,这使得它们在涂抹时更容易流动。

2. 剪切增稠流体(或称稠化流体):相对于剪切稀化流体,这类流体在施加剪切力时其粘度增加。

生活中的例子包括玉米淀粉和水的混合物,当快速搅拌这种混合物时,它会表现出像固体一样的性质。

3. 触变性流体:这类流体的粘度随时间变化,但这种变化是在特定的应力或剪切力作用下发生的。

一些油泥和胶体就属于这种类型,它们在搅拌后的一段时间内变得更加流动。

4. 视变性流体:这类流体在受到震动或振动时,其粘度会发生变化。

一些高分子溶液就属于这种类型。

非牛顿流体的这些特性使其在许多工业和科学应用中非常有用,从食品加工到高科技材料,再到医疗设备和消防领域都有应用。

研究这些材料的流变学特性有助于我们设计更出色的产品和工艺,以满足特定的应用需求。

非牛顿高凝油的剪切特性

非牛顿高凝油的剪切特性

非牛顿高凝油的剪切特性王致立;姚传进;蒋帅;张晓;李文忠【期刊名称】《西南石油大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(034)004【摘要】潍北油田高凝油含蜡量高、凝固点高,当温度低于析蜡点时,呈现出非牛顿流体特征,其特性受剪切作用影响较大.为此,开展了非牛顿高凝油的室内剪切降黏降凝实验.研究表明,在剪切作用下,非牛顿高凝油的黏度大幅降低;非牛顿高凝油具有剪切稀释性,且温度越低,剪切稀释性越明显;剪切速率对非牛顿高凝油的凝固温度、凝固时间影响较大,在凝固点附近剪切时,凝固温度可降低5~6℃、凝固时间明显延长;剪切时间对非牛顿高凝油的凝固温度影响很小,对凝固时间影响较大,在凝固点附近剪切20 min(转速100 r/min),凝固时间可延长8~17 min.【总页数】5页(P110-114)【作者】王致立;姚传进;蒋帅;张晓;李文忠【作者单位】中国石化胜利油田鲁明昌邑公司,山东潍坊261300;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266555;西南石油大学资源与环境学院,四川成都610500;中国石化胜利油田现河采油厂,山东东营257068;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266555【正文语种】中文【中图分类】TE345;TE622.9【相关文献】1.剪切作用对高凝油凝固特性的影响 [J], 张晓;雷光伦;姚传进;李文忠;孙文凯2.非牛顿钻井液剪切速率计算公式的推导及验证 [J], 刘扣其;邱正松;曹杰;罗洋;崔明磊3.T型分叉管内牛顿与非牛顿血流特性对比分析 [J], 章德发;刘莹;史皓良;张智亮4.旋转剪切带中牛顿与非牛顿材料的应力及应变估值 [J], 王峰;钱壮志5.旋转剪切带中牛顿材料和非牛顿材料的应力和应变估测 [J], Masuda,T;付永涛因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

非牛顿流体综述

非牛顿流体综述

非牛顿流体综述
非牛顿流体是指在受力作用下其流动性质不符合牛顿流体力学的一类流体。

在非牛顿流体中,剪切速率和剪切应力之间的关系不是线性的,而是可以表现出更为复杂的行为。

以下是非牛顿流体的一些常见类型和性质:
剪切稀释流体(Shear-Thinning Fluids):这是最常见的非牛顿流体类型。

在剪切力作用下,粘度随剪切速率的增加而减小。

常见的例子包括聚合物溶液、墨水和一些生物体液,如血液。

剪切增稠流体(Shear-Thickening Fluids):在这种情况下,粘度随剪切速率的增加而增加。

这种非牛顿流体的典型例子是玉米淀粉和水的混合物,也被称为"奇异流体",因为其行为相对罕见。

黏弹性流体(Viscoelastic Fluids):这种流体同时表现出粘性和弹性的特性。

在受力后,它们可以恢复形状,但也具有一定的黏性。

聚合物溶液和凝胶是黏弹性流体的例子。

粘塑性流体(Viscoplastic Fluids):这类流体在受到一定剪切力之前表现得像固体,而一旦超过某个剪切阈值,它们就开始流动。

土壤、牙膏和墙漆都属于粘塑性流体。

液固两相流体(Fluid-Solid Transition):这是一种能够在液体和固体之间切换的流体,具有流变性质。

它在无剪切力作用下表现为固体,在受到剪切力时表现为流体。

泡沫、乳液和胶体:由于其中包含气体、液滴或颗粒,这些复杂的体系也常常表现出非牛顿性质。

非牛顿流体的研究和应用涉及到许多领域,包括食品工业、药物制造、油漆和涂料、生物医学、化学工程等。

了解这些流体的行为对于设计和优化相应的工艺和产品具有重要意义。

非牛顿流体的实验原理

非牛顿流体的实验原理

非牛顿流体的实验原理
非牛顿流体是指在剪切应力下,其粘度随着剪切速率的变化而发生改变的流体。

相比于牛顿流体,非牛顿流体的流动规律更加复杂,但其在生产和科研领域中的应用却十分广泛。

本文将介绍非牛顿流体的实验原理。

我们需要了解非牛顿流体的分类。

根据其粘度随剪切速率变化的方式,非牛顿流体可以分为剪切稀释型和剪切增稠型两种。

剪切稀释型指的是随着剪切速率的增加,粘度逐渐降低的流体,如血液、牛奶等。

剪切增稠型则是指随着剪切速率的增加,粘度逐渐升高的流体,如玉米浆、泥浆等。

接下来,我们将以剪切稀释型的血液为例,介绍非牛顿流体的实验原理。

首先,我们需要准备一台旋转式粘度计。

将血液样品注入粘度计中,然后以一定的转速旋转粘度计,使其产生剪切应力。

此时,我们可以通过读取粘度计上的刻度,得到血液在不同剪切速率下的粘度值。

在实验过程中,我们还需要注意一些细节。

首先,血液样品需要在室温下保存,以避免温度对实验结果的影响。

其次,我们需要控制旋转粘度计的转速,以确保实验数据的准确性。

最后,我们需要对实验结果进行分析和处理,以得出血液的流变学特性。

除了旋转式粘度计,还有许多其他的实验方法可以用于研究非牛顿
流体的流变学特性,如剪切应力-剪切速率曲线法、旋转圆柱法等。

这些实验方法的原理和步骤各不相同,但都可以用于研究非牛顿流体的流变学特性。

非牛顿流体的实验研究是一项十分重要的工作,它可以为我们提供许多有用的信息,帮助我们更好地理解和应用这些流体。

通过不断地探索和研究,我们相信非牛顿流体的应用前景将会越来越广阔。

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非牛顿高凝油的剪切特性 , l c
王致立 姚传进 蒋 帅 , 晓 李文 忠 , , 张 ,
1中国石 化胜利 油 田鲁 明昌 邑公司 , . 山东 潍坊 2 10 6 30
1高凝油的非牛顿流 变特性
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高凝 油 的流动 l 生对温 度极 其敏感 【 _ ] 图 1 1 , 3 为 潍 北 油 田疃 3块 高 凝 油 的典 型 黏温 曲线 。在 黏 温 曲线 上 , 在 一个 拐 点 ( 存 即析 蜡 点 , 中为 4 C) 图 0。 , 当温 度 高 于 析蜡 点 时 , 高凝 油为 牛 顿 流 体 , 温 关 黏
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由于潍北油 田高凝油含蜡量高 、 固点高 , 凝 在 生产过程 中经常发生抽油杆卡死 、 断脱 、 油井停产 等 不 能 正 常 生 产 的 现 象 , 重 影 响 开 采 效 果 I 5。 严 t] -
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在 温度低于 析蜡点条件 下, 高凝 油 呈 现 出 非 牛 顿
构 [I原油 黏度急 剧增加 。 1, 5
流 体特 征 [8, 6 1其特 性 受剪 切作 用 的影 响较 大[ 1 。 - 92 -】 因此 , 究 非 牛顿 高 凝 油 的剪 切特 性 , 实 现 高凝 研 对
油 的合 理高 效开 采具有 重要 的理 论和 实际 意义 。
西南石 油大学学报 ( 自然科 学版)
21 0 2年 8月 第 3 4卷 第 4期
Jun l f o tw  ̄P t lu Unvri ( c ne& Tcn lg d in o rao S uh ) t
较 大。为此 , 开展 了非牛顿 高凝油 的室内剪切 降黏 降凝实验。研 究表明 , 在剪切作用下 , 非牛顿 高凝油的黏度 大幅 降 低; 非牛顿高凝 油具有剪切稀释性 , 且温度越低 , 剪切稀释性越明显 ; 剪切速 率对非牛顿高凝 油的凝 固温度 、 固时间 凝
影响较 大, 在凝 固点 附近 剪切 时 , 固温度可降低 5 6。 凝 固时间明显延 长; 凝  ̄ C、 剪切 时间对非牛顿高凝油 的凝 固温度 影响很 小 , 对凝 固时间影响较大 , 在凝 固点附近剪切 2 n 转速 10r n , 固时间可延长 8 1 n 0mi( 0 mi) 凝 / ~ 7mi。 关键词 :非牛顿流体; 高凝油 ; 剪切 ; 固温度 ; 固时间 凝 凝
2 中 国石油大 学 ( 东) . 华 石油 工程学 院 , 山东 青岛 2 65 65 5 3西南 石油 大学 资源 与环境 学 院 , . 四川 成 都 60 0 150
4 中国石化 胜利 油 田现河 采油 厂 , . 山东 东 营 2 76 50 8

要 :潍北 油田高凝油含蜡量 高、 凝固点高, 当温度低 于析蜡点时 , 呈现 出非牛顿流体特征 , 其特性 受剪切作 用影响
2 非牛顿高凝油 的剪切实验
21实验 样 品与仪 器 .
非牛顿流体 , 黏温 曲线 变 化很 大 , 且 黏 温关 系与 并 剪 切 速 率 有 关 , 剪 切 速 率 条 件下 黏 度 更 高 , 低 当温 度 低 于凝 固点 时大 量 的蜡 晶析 出 , 成 空 间 网络结 形
王致 立 , 姚传 进 , 帅 , . 牛顿高 凝油 的剪 切特性 [ 西南石 油大 学学 报 : 蒋 等 非 自然 科学 版 , 02 3 () 10 14 2 1 ,4 4 : 1— 1 .
Wa gZ i , a h a j ,i gS u ie a. h a rp r e f nNe tna 【 -o r on—i J. o r a o S uh s P t l m Unv r t n hl Y oC u ni J n h a, t 1 S er o et s No — w o i Hi p u- it l ] Ju l f o twet e oe ie i i n a P i o n g h p o[ n r u sy
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中图分类号 : E 4 : E 2 . T 3 5 T 6 29
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