分质工具中注入聚合物表观黏度变化数学模型的建立及应用
聚合物的粘性流动-聚合物流变学基础课件
9.1.2 聚合物熔体流动特点
（1）粘度大，流动性差: 这是因为高分子链的流动 是通过链段的相继位移来实现分子链的整体迁移， 类似蚯蚓的蠕动。 （2）不符合牛顿流动规律：在流动过程中粘度随 切变速率的增加而下降（剪切变稀）。
（3）熔体流动时伴随高弹形变：因为在外力作用 下，高分子链沿外力方向发生伸展，当外力消失后， 分子链又由伸展变为卷曲，使形变部分恢复，表现 出弹性行为。
M > Mc 0 =KMw3~3.4
logMc logM
23
不同用途对分子量有不同的要求： 合成橡胶一般控制在20万； 塑料居橡胶和与纤维之间， 合成纤维一般控制在1.5万～10万；
不同加工方法对分子量有不同要求： 挤出成型要求分子量较高； 注射成型要求分子量较低； 吹塑成型在挤出和注射两者之间。
When T >Tg+100
a AeE/RT
E - 粘流活化能 viscous flow energy
高分子流动时的运动单元: 链段(的协同运动)
E 由链段的运动能力决定, 与分子链的
柔顺性有关, 而与分子量无关!!
29
a AeE/RT
刚性链 E大 粘度对温度敏感
柔性链
E小
粘度对温度不敏感 对剪切速率敏感
工业上常用MI值作为衡量聚合物分子量大小的一种相对指标，分 子量越大，MI值越小。
15
锥板式旋转粘度计
锥板粘度计是用于测定聚合物熔体粘度的常用仪器。
门尼粘度计
在一定温度下（通常 100C）和一定的转子速 度下，测定未硫化的橡 胶对转子转动的阻力
Mooney Index
100C
M
I100 34
预热3min
熔融指数(Melt index ——简MI )：指在一定的温度下和规定
高分子物理--聚合物的粘弹性ppt课件
粘弹体的应力与应变的相位关系
一、 粘弹性现象 (二) 动态粘弹性
力学损耗：由于滞后，周期性应力应变变化过程将伴随能量消耗， 称之为力学损耗。 损耗的大小同滞后角有关，常以tanδ 表示
橡胶拉伸与回缩的应力-应变关系示意图
一、 粘弹性现象 (二) 动态粘弹性
聚合物的内耗与频率的关系
表示在复平面上的复模量 E* D* ﹦1
一、 粘弹性现象 (三) 粘弹性参数
G*﹦G1＋iG2
J* ﹦ J1 － iJ2
tan δ ﹦ E2 / E 1
﹦ D2 / D 1 ﹦ G2 / G 1 ﹦ J2 / J 1
链段运动的松弛时间同 作用频率(速率)相匹 配时(ω ~ 1/τ )，粘 弹性现象最显著。
二、 粘弹性的数学描述
(一) Boltzmann叠加原
在Δ σ31 、、
u2 、 ……
u3 、 Δ σn
……
un时刻，对试样加应力Δ σ1 、 Δ σ2 、
ε(t)﹦ ∑Δσi D(t-ui)
i： 1→ n
连续对试样加应力，变化率为? σ (u)/? u
t﹥ un
ε(t)﹦ ∫ D(t-u)(? σ (u)/? u) du u：－ ∞ → t
ηs*﹦ηs1－ηs2 ηs1 ﹦(σ0/γ0 ω)sinδ ηs2 ﹦(σ0/γ0 ω)cosδ
ηs1 ﹦G2/ω
ηs2 ﹦G 1/ω
二、 粘弹性的数学描述
(一) Boltzmann叠加原
1. 数理学表达式
在零时刻，对试样加应力σ0 ε0 (t)﹦σ0 D(t)
在u1时刻，对试样加应力σ1 ε1 (t)﹦σ1 D(t-u1)
粘性响应 理想液体
基于分数阶导数的静态黏弹性本构模型与应用
参考内容
引言
蠕变是指材料在长时间内发生的缓慢变形现象，是材料内部结构发生改变的 结果。非定常蠕变是指材料在蠕变过程中，应变和应力不再满足线性关系。分数 阶导数非定常蠕变本构模型能够描述材料在蠕变过程中应力和应变的关系，是研 究材料蠕变行为的重要工具。本次演示将介绍基于分数阶导数的非定常蠕变本构 模型的研究，包括研究现状、研究方法、实验结果及分析、结论与展望等方面。
4、实验技术与测量精度：提高实验技术与测量精度对于验证和完善静态黏 弹性本构模型至关重要。未来将需要发展更精确、非破坏性的实验技术，以捕捉 材料的微妙变化。
结论
基于分数阶导数的静态黏弹性本构模型在描述材料的黏弹性质方面具有重要 应用价值。本次演示介绍了分数阶导数的基本概念、静态黏弹性本构模型的建立 及其应用和未来研究趋势。通过提高测量精度、发展新理论和跨尺度研究等途径， 静态黏弹性本构模型将在未来取得更多突破性成果，为材料科学和工程领域的发 展做出更大贡献。
分数阶导数非定常蠕变本构模型 研究现状
近年来，分数阶导数非定常蠕变本构模型得到了广泛和研究。现有的分数阶 导数非定常蠕变本构模型主要分为两大类：基于唯象学理论的和基于微观结构的。
基于唯象学理论的分数阶导数非定常蠕变本构模型主要从实验现象出发，通 过引入分数阶导数来描述材料蠕变过程中的非线性行为。代表性的模型有分数阶 牛顿模型、分数阶unified模型等。这些模型的优点是能够描述材料的非线性蠕 变行为，缺点是模型参数难以确定，且对材料内部结构的描述不够准确。
一、引言
岩石是一种复杂的材料，其力学行为受多种因素影响，如加载速率、温度、 湿度等。在长时间尺度下，岩石的应力松弛现象成为描述其力学性质的重要参数。 传统的线性弹性模型无法准确描述岩石在复杂应力状态下的这种非线性行为。近 年来，分数阶微积分被广泛应用于描述材料的黏弹性行为，特别是在岩石力学领 域。本次演示旨在探讨基于分数阶微积分的岩石非线性黏弹性应力松弛模型。
高聚物粘弹性力学模型的几个问题课件
建立有效的模型来描述高聚物微观结构（如分子链的排列、交联密度等）与宏观性能（如弹性模量、粘度等）之间的关系是当前研究的热点。
非线性粘弹性
传统的高聚物粘弹性模型主要基于线性假设，但实际高聚物在复杂应力状态下表现出显著的的非线性粘弹性行为。因此，发展非线性粘弹性模型是未来的重要方向。
VS
宏观模型是从高聚物宏观结构和宏观尺度行为出发，通过建立宏观尺度模型来描述高聚物的粘弹性行为。这种模型通常包括本构方程、状态方程和传递方程等。
宏观模型的优点是能够方便地描述高聚物的宏观粘弹行为，如应力松弛、蠕变和滞后等。然而，宏观模型通常缺乏对高聚物内部结构和分子动力学的考虑，难以揭示粘弹行为的微观机制。
高聚物粘弹性在许多领域都有广泛应用，如塑料、橡胶、涂料、胶粘剂等。
高聚物粘弹性在材料设计、加工、性能优化等方面具有重要价值，能够提高材料的性能和稳定性。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
高聚物粘弹性力学模型
唯象模型是从实验现象出发，通过建立数学模型来描述高聚物的粘弹性行为。这种模型通常包括粘壶模型、弹簧模型和阻尼器模型等。
模型在不同应力状态下的适用性也不同，如拉伸、压缩、剪切等。
适用应力状态
03
参数优化
通过优化算法对模型参数进行优化，以使预测结果与实验结果尽可能一致。
01
实验数据
确定模型参数通常需要实验数据支持，如时间-温度-应力等依赖性实验数据。
02
参数敏感性分析
对于模型参数的微小变化可能会对预测结果产生显著影响的情况，需要进行参数敏感性分析。
高聚物粘弹性力学模型的几个问题课件
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
聚合物分子量的测定——粘度法
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载聚合物分子量的测定——粘度法地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容聚合物分子量的测定—黏度法一．实验目的学会一种测定分子量的方法二．实验原理由于聚合物具有多分散性，所以聚合物的分子量是一个平均值。
有许多测定分子量的方法（如光散射法、渗透压法、超速离心法、端基分析法等），但简单、而使用范围又广的是粘度法。
由粘度法测得的聚合物的分子量叫粘均分子量，以“”表示。
粘度法又分多点法和一点法：1、多点法多点法测定聚合物粘均分子量的计算依据是：（7-1）式中: ［η］－特性粘数；k,α--与温度和溶剂有关的常数；--聚合物的粘均分子质量；若设溶剂的粘度为η0,聚合物溶液浓度为 c(100mL 所含聚合物的克数表示)时的粘度为η，则聚合物溶液粘度与浓度间有如下关系：（7-2）（7-3）以ηSP /c, Inηr/c 对 c 作图，外推直线至 c 为 0（参考图 7－1）求[ η]，即、（7-4）图7-1 特性粘数的求法由于 k、α是与温度、溶剂有关的常数，所以对一定温度和特定的溶剂，k、α有确定的数值。
例如，30℃时，以 1mol/L 硝酸钠溶液作溶剂，用粘度法测定聚丙烯酰胺粘均分子量的经验式可表示如下：（7-5）即：=1.40*105[η]3/2 （7-6）因此，只要测定不同浓度下聚合物溶液的粘度，即可通过上述的数据处理，求出聚合物的粘均分子量。
2、单点法对低浓度的聚合物溶液，其特性粘数可由下式计算:（7-7）实验时，只要测定一个低浓度的聚合物溶液的相对粘度，即可由式 7－7 求得所测试样的特性粘数。
本实验采用如图 7-2 所示的乌氏粘度计测定聚合物溶液在不同浓度下的粘度。
模料的粘度模型及本构方程的建立
模料的粘度模型及本构方程的建立1.引言模料的粘度是指在给定温度下，模料的流动性能，它是塑料加工过程中一个重要的物性参数。
粘度的大小直接影响着挤出成型的均匀性、填充性能以及表面质量等。
因此，建立准确的粘度模型及本构方程对于工程应用非常重要。
2.粘度模型的分类粘度模型一般可以分为两类：经验模型和物理模型。
经验模型是基于实验数据的统计分析而建立的。
这类模型用数学公式描述物料粘度与应力和变形率之间的关系。
例如，在Newton粘度模型中，粘度与变形率成正比。
经验模型的优点是简单易用，但是缺点是精度较低，通用性差。
物理模型是通过理论推导建立的，它基于对物料分子结构和运动状态的理解，从而描述粘度与其它参数的关系。
这类模型的优点在于可以更准确地预测物料的流变性能，但是缺点在于建立过程较复杂。
3.粘度模型的本构方程建立粘度模型的本构方程是描述粘度与应力、变形率等参数之间关系的方程。
通常可以采用以下一些常用的本构方程：3.1非牛顿流体本构方程非牛顿流体本构方程是用来描述粘度与应力和变形率之间非线性关系的方程。
常见的非牛顿流体本构方程有：（1）Bingham模型：粘度与应力成线性关系，当应力超过一定阈值时开始流动。
（2）Casson模型：粘度与应力的平方根成线性关系，且考虑初始流动。
3.2线性粘弹性模型线性粘弹性模型是用来描述粘度与应力和变形率之间线性关系的方程。
（1）Maxwell模型：粘度与应力和变形率之和成比例。
（2）Kelvin-Voigt模型：粘度与应力和变形率之差成比例。
3.3流变学模型流变学模型是用来描述粘度与应力、变形率以及其它参数之间关系的方程。
常见的流变学模型有：（1）Jeffreys模型：粘度与应力和变形率的幂函数成比例。
（2）Power-law模型：粘度与应力和变形率的幂函数成正比。
4.结论粘度模型及本构方程的建立对于塑料加工的优化设计和预测有着重要的意义。
根据具体的应用需求，可以选择适合的粘度模型和本构方程进行建立，以提高生产过程的可控性和效率。
大学本科高分子物理第七章《聚合物的粘弹性》课件
学习各种描述高分子材料粘弹性的模型。
7.2 粘弹性的数学描述 （唯象描述）——直观
亦称为复 数模量
损耗角正切
E' 0 cos 0
E'' 0 sin 0
tg E''
E'
——也可以用 来表示内耗
讨 =0， tg =0, 没有热耗散 论 =90°， tg = , 全耗散掉
本讲小结
第十九讲 粘弹性的数学描述
主要内容：
•力学模型
重点及要求：
聚合物材料在力学模型及数学描述；
/ cost /
/ d sintdt
1.5
1
/() cost 0.5
最大值
Strain
0 -0.5 0
-1
/()sin(t / 2) -1.5
滞后/2
90
180
270
360
t degree
Comparing
stress or strain
1.5 1
0.5 0
-0.5 0 -1
第十八讲 聚合物的粘弹性现象
主要内容：
聚合物的粘弹性现象 •蠕变现象 •应力松弛现象
本讲重点及要求：
聚合物材料在受力情况下所产生的蠕变和应力 松弛的粘弹现象及分子运动机理。
7.1粘弹性现象
普通粘、弹概念
粘 – 同黏：象糨糊或胶水等所具有的、能
使一个物质附着在另一个物体上的性质。
弹 – 由于物体的弹性作用使之射出去。
弹簧 – 利用材料的弹性作用制得的零件，在外力 作用下能发生形变（伸长、缩短、弯曲、扭转
等），除去外力后又恢复原状。
Viscous – thick and sticky, semi-fluid, that does not flow easily
粘弹性流体力学模型与应用研究
粘弹性流体力学模型与应用研究粘弹性流体力学是研究粘弹性流体的运动行为和力学性质的学科领域。
粘弹性流体是指具有同时表现出粘性和弹性特性的流体，其运动行为不仅受到流体的黏度和密度等因素的影响，还受到流体的弹性特性的影响。
在实际应用中，粘弹性流体力学模型可以用于解释和预测各种流体的行为，包括聚合物溶液、胶体悬浮液、生物体液等。
粘弹性流体力学的研究对象通常是非牛顿流体，即流体的黏度随着应力的变化而变化。
与牛顿流体不同，非牛顿流体的流动行为无法用简单的线性关系来描述，而是需要引入更复杂的模型来描述其流动行为。
其中，最常用的模型包括Maxwell模型、Kelvin模型和Oldroyd模型等。
Maxwell模型是最简单的粘弹性流体模型之一，它将粘弹性流体的应力应变关系分为两个部分：弹性部分和粘性部分。
弹性部分描述了流体在受到应力时的弹性回复，而粘性部分则描述了流体在受到应力时的黏滞阻力。
Kelvin模型在Maxwell模型的基础上增加了一个弹性元件，用于描述流体的弹性特性。
而Oldroyd模型则是将Maxwell模型和Kelvin模型相结合，用于描述更复杂的粘弹性流体。
粘弹性流体力学模型的应用非常广泛。
在化工工艺中，粘弹性流体力学模型可以用于设计和优化各种流体的混合、输送和分离等过程。
在生物医学领域，粘弹性流体力学模型可以用于研究血液的流动行为、细胞的变形特性等。
在地质学和地球物理学领域，粘弹性流体力学模型可以用于模拟地下岩石和土壤的变形和流动行为。
此外，粘弹性流体力学模型还可以应用于材料科学、食品工程、环境工程等领域。
例如，在材料科学中，粘弹性流体力学模型可以用于研究聚合物材料的加工和成型过程，以及纳米颗粒的悬浮和固液分离等。
在食品工程中，粘弹性流体力学模型可以用于研究食品的流变性质和质感特性等。
在环境工程中，粘弹性流体力学模型可以用于研究水体和土壤的流动行为，以及废水处理和土壤污染修复等。
总之，粘弹性流体力学模型在科学研究和工程应用中具有重要的意义。
聚合物的流变性.ppt
聚合物流动曲线的解释
缠结理论解释：缠结破坏与形成的动态过程。
ⅰ第一牛顿区： 切变速率足够小，高分子处于高度 缠结的拟网结构，流动阻力大；缠结结构的破坏 速度等于形成的速度，粘度保持不变，且最高。
ⅱ假塑性区：切变速率增大，缠结结构被破坏，破 坏速度大于形成速度，粘度减小，表现出假塑性 流体行为。
9.2.2影响聚合物熔体粘度的因素
A、粘度的分子量依赖性
（1）分子结构
临界分子量发生缠结的最小分子量
When M<Mc
0
KM
1~1.6 w
When M>Mc
0
KM
3~ w
3.4
△成型加工考虑，流动性好（充模好，表面光洁）。 降低分子量，增加流动性，但影响机械强度。在加 工时适当调节分子量大小，满足加工要求尽可能提 高分子量。
定义：挤出机挤出的高聚物熔体其直径比挤出 模孔的直径大的现象。
如何减小挤出涨大？
——引起聚合物弹性形变储能剧烈变化区域 为：模孔入口处，毛细管壁和模孔出口处。
——模口设计成流线型，提高加工温度等。 胀大比B随切变速率提高而增大，B随L／D↑而 减小。
9.4.4 不稳定流动 •波浪形 •鲨鱼皮形 •竹节形 •螺旋形 •不规则破裂
9.1牛顿流体和非牛顿流体
1、牛顿流体：
剪切形变
dx dy
，
剪切应力
F
A
切变速( dx)
d
(dx) dv
dt dt dy dy dt dy
(s-1 )
牛顿流动定律：
：单位Pa·s
凡流动行为符合牛顿流动定律的流体， 称为牛顿流体。牛顿流体的粘度仅与流 体分子的结构和温度有关，与切应力和 切变速率无关。
物理化学粘度法教案中的粘度与聚合物的结构与性质
物理化学粘度法教案中的粘度与聚合物的结构与性质一、粘度的概念与表达方式粘度是液体流动性质的一项重要指标，它反映了流体的阻力大小。
粘度的实际测量中，常使用粘度计进行测试，其中最为常见的是旋转粘度计和滴定粘度计。
旋转粘度计通过旋转转子的运动来测量液体的黏度，而滴定粘度计则通过控制液滴滴下的时间来计算出粘度。
二、粘度与聚合物结构的关系聚合物是由许多重复单元组成的高分子化合物，其结构不同会对粘度产生明显的影响。
一方面，聚合物链的长度会影响粘度的大小。
聚合物链越长，分子间相互作用力越强，粘度也相应提高。
另一方面，聚合物分子中的支链会使分子间的排列更不规则，从而增加了流体内部的阻力，使粘度增加。
三、溶液中聚合物的粘度测量在溶液中，聚合物的粘度可以通过稀释方法来测量。
首先，将聚合物溶液逐渐稀释，然后测量每种浓度下的粘度值。
通过绘制粘度与浓度的关系曲线，可以得到聚合物在溶液中的特性。
在稀释方法中，需注意溶剂的选择，合适的溶剂可以避免聚合物与溶剂之间的相互作用，从而减小测量误差。
四、分子量对聚合物粘度的影响聚合物的分子量是影响粘度的另一个重要因素。
通常情况下，聚合物的分子量越大，粘度也越高。
这是因为高分子量的聚合物链更加长且复杂，分子间的相互作用力更强，导致了更高的粘度。
五、聚合物的结构对粘度的影响聚合物结构中的官能团、支链等也会对粘度产生影响。
例如，含有极性官能团的聚合物在溶剂中的粘度明显高于非极性聚合物。
此外，支链的存在会增加聚合物的扩展度，从而导致粘度升高。
六、粘度与聚合物性质的关系粘度作为衡量聚合物性质的指标之一，与聚合物的其他性质存在一定的关联。
例如，粘度可以用来评估聚合物的分子量分布、链的排列方式等。
通过测量粘度并与其他实验数据进行对比分析，可以深入研究聚合物的结构与性质之间的关系。
七、应用领域粘度测量在聚合物化学领域具有广泛的应用。
例如，通过测量不同条件下聚合物的粘度，可以优化合成工艺，改进产品的性能。
聚合物微球调剖剂流变性实验研究
聚合物微球调剖剂流变性实验研究
聚合物微球调剖剂是目前油田开发中常用的一种水驱辅助技术，它具有粘度大、渗透率调节范围广等优点。
在油田开发过程中，为了了解和掌握该调剖剂的流变性质，需要进行一系列相关的实验研究。
一、实验目的
本实验的目的是研究聚合物微球调剖剂的流变性质，包括黏度、流动阻力和剪切性能等。
二、实验设备
本实验所需的设备包括：流变仪、温控水浴槽、注射泵、离心机、示波器等。
三、实验步骤
1.准备样品
将聚合物微球调剖剂样品取出，放入温控水浴槽中，使其温度稳定在实验室设定的温度下。
2.测定黏度
将样品注入流变仪的样品池中，设定速度梯度范围并开启流变仪，设置施加剪切应力。
使用流变仪测定样品的粘度，记录下相对剪切速率和附加剪切应力的变化情况，根据测定结果得到样品的黏度。
4.测定剪切性能
将样品分别装入细管道和宽管道中，并通过控制压力差的方式使样品在管道中通过。
记录下样品在细管道和宽管道中通过的时间，并计算出其平均流速。
当剪切速率较小时，黏度较高；剪切速率增大时，黏度逐渐降低。
流动阻力和剪切性能也会根据剪切应力的变化而变化。
通过实验结果分析，可以得出聚合物微球调剖剂的流变特性，为其在油田开发中的应用提供参考。
油田注入水配制聚合物凝胶调剖体系的稳定性及适应性
油田注入水配制聚合物凝胶调剖体系的稳定性及适应性提纲：第一章：绪论1.1 研究背景与目的1.2 研究意义1.3 国内外研究现状第二章：油田注入水调剖技术的基本原理与应用2.1 油田注入水调剖技术的基本原理2.2 油田注入水调剖技术的应用2.3 油田注入水调剖技术存在的问题第三章：聚合物凝胶的制备与性能评价3.1 聚合物凝胶的制备方法3.2 聚合物凝胶的性能评价3.3 聚合物凝胶的应用第四章：油田注入水配制聚合物凝胶调剖体系的稳定性研究4.1 聚合物凝胶与注入水的配比研究4.2 不同温度下聚合物凝胶的稳定性研究4.3 不同地质条件下聚合物凝胶的稳定性研究第五章：油田注入水配制聚合物凝胶调剖体系的适应性研究5.1 不同地质条件下聚合物凝胶的适应性研究5.2 注入水中含盐量对聚合物凝胶的影响研究5.3 注入水中含杂质对聚合物凝胶的影响研究第六章：结论与展望6.1 结论6.2 研究展望参考文献第一章：绪论1.1 研究背景与目的目前，世界各大油田开采程度逐年加深，油田化学驱油技术已成为提高油田采收率的重要手段之一。
其中，注入水调剖技术是一种比较成熟的技术，可以提高采油效率，减少污染问题。
然而，在应用过程中，注入水调剖技术也面临着一些问题，如低渗透油藏注水困难、水与油混采等问题。
聚合物凝胶调剖技术是近年来发展起来的技术，其具有适应性强、能降低注水井与采油井之间的油水混流，且使注入水对低渗透层次的地带注入更加均匀等优点。
因此，研究油田注入水配制聚合物凝胶调剖体系的稳定性及适应性，对油田化学驱油技术的发展具有重要意义。
1.2 研究意义聚合物凝胶被广泛应用在油田注入水调剖中，因为它具有成本低、性能稳定、使用方便等优点，但是在实际应用中，聚合物凝胶的稳定性与适应性仍然是存在的问题。
聚合物凝胶的稳定性是指在注入水的条件下，聚合物凝胶保持稳定状态的能力；适应性是指聚合物凝胶能否应对复杂地质条件和注入水的质量变化等不利因素，仍能保持较好的性能。
利用DEWESOFT数据采集仪测量聚合物动态注射过程表现粘度的实时表征与分析
利用DEWESOFT数据采集仪测量聚合物动态注射过程表现粘度的实时表征和分析电磁式动态塑化注射成型机将电磁场引起的机械振动力场施加到注射螺杆上，使螺杆在原来匀速运动的基础上叠加了一个脉动，从而有控制地将振动力场引入到塑料熔融、塑化、注射、保压全过程，实现了动态塑化计量、动态注射、动态保压，即聚合物塑化注射成型全过程均处于周期性振动状态。
这种过程完全不同于传统意义上的塑化注射过程，将其称为电磁式聚合物动态塑化注射过程，这就是振动力场强化聚合物塑化注射成型的概念。
流变行为是塑料的主要加工性能之一，尤其在注射成型中流变性能既是正确设计模具浇注系统，确定加工参数所必需的数据，也是进行塑料熔体充模流动分析和模拟所必需的数据。
前人通过毛细管动态流变仪对聚合物熔体进行动态挤出实验，从而分析施加振动力场对熔体表观粘度的影响。
但是流变仪毕竟不能反映注射加工过程中实际的流变情况，为此，笔者以动态注射过程中流经模具主流道的聚丙烯（PP）熔体为研究对象，通过理论推导和实验的方法分析了高剪切力作用下不同的加工参数及振动参数对其表观粘度的影响。
从而得到在频率4Hz、振幅40μm时pp的注射充模表观粘度最小，此模型的提出也为寻求其他聚合物动态注射时的最优振动加工参数组合提供了依据。
1 锥形流道中粘度的表征图1为模具锥形流道浇口示意图。
从图1可以看出，本实验的模具主流道为锥角很小、直径很小的圆锥形管道，Z方向为熔体流动方向，在距流道入口任意长ι处取无限小圆柱△ι为研究对象，则聚合物熔体的流动可局部视为直径恒定的圆管内的流动，流体为不可压缩体，于是在达到稳态流动时，管壁处平均剪切应力于τw为：由于熔体从锥形流道进入模腔时流动方向将发生90°的改变，产生压力降，需用流道的当量长度来代替流道的实际长度。
对于没有分流道而只是熔体流动方向发生90°改变的情形，修正后的当量长度为：L＝L＋4R当R=R2时，可得到锥形流道出口处熔体平均剪切应力为：由于在螺杆的运动方向上叠加了正弦位移的振动，这样在充模前期螺杆的绝对速度u为两种速度的叠加，并且是时间t的函数，则有：2 实验部分2.1 原材料PP: 1100 NK,熔体流动速率（MFR）=11g/10 min（230℃），泰国石油化学工业有限公司。
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摘要：针对聚合物驱油过程中油层渗透率低、层间矛盾大而导致油层动用程度较低的问题，油田现场一般采用分注工具。
分注工具包括分质工具和分压工具。为系统地反映分质工具剪切作用对聚合物溶液黏度的影响，建立了分质工具中注入
聚合物表观黏度变化数学黏度的影响。结果表明：聚合
中国分类号：TE357.6
文献标识码：A
A mathematical model for the effect of shearing action on the apparent viscosity of polymer injected by a different medium injection tool
Engineering, Daqing Oilfield, PetroChina, Daqing, Heilongjiang 163453, China)
Abstract: Aiming at the low production level of the oil layer caused by the reservoirs with low permeability and the large contradic⁃ tion between oil layers, we commonly use different medium injection tools in the oil fields to realize the match of polymer injection and polymer molecular weight to the oil layer. In order to reflect the effect of shearing on viscosity of polymer solution when it across the interstitial injection tools, a mathematical model about the impact on polymer apparent viscosity affected by shearing was established, and the influence of the structural parameters of interstitial injection tools and injection volume on the apparent viscosi⁃ ty of polymer was analyzed. The results showed that the apparent viscosity of the polymer solution went up when the length of con⁃ tractile section, radius of cylindrical section, maximum diameter of dilated section and length of dilated section increased, while the apparent viscosity of polymer solution went down when the radius of the contractile section increased. And the length of cylindrical section had no effect on the apparent viscosity of polymer solution. The apparent viscosity of polymer solution decreased when the injection volume of the polymer solution increased. The calculation results can provide a theoretical reference for optimizing the structural parameters of the different medium injection tool. Key words: polymer flooding, different medium injection tool, polymer molecular weight, apparent viscosity, shearing action
物溶液的表观黏度随着分质工具收缩段长度、圆柱段半径、扩张段最大直径、扩张段长度的增大而增大；随着收缩段半径
的增大而减小；分质工具圆管段长度对聚合物溶液的表观黏度大小无明显影响。聚合物溶液的表观黏度随着聚合物溶液
注入量的增大而减小。计算结果可为工程实际需要进行优选分质工具结构参数提供理论参考依据。
关键词：聚合物驱；分质工具；聚合物分子量；表观黏度；剪切作用
第8卷 第5期
油气藏评价与开发
RESERVOIR EVALUATION AND DEVELOPMENT
2018 年 10 月
分质工具中注入聚合物表观黏度变化 数学模型的建立及应用
黄 斌 1，李晓慧 1，傅 程 1，2，王 鑫 3
（1. 东北石油大学石油工程学院，黑龙江 大庆 163318；2. 中国石油大庆油田博士后科研工作站，黑龙江 大庆 163458； 3. 中国石油大庆油田采油工程研究院，黑龙江 大庆 163453）
Huang Bin1, Li Xiaohui1, Fu Cheng1,2 and Wang Xin3
(1.School of Petroleum Engineering, Northeast Petroleum University, Daqing, Heilongjiang 163318, China; 2.Post-doctoral Research Station, Daqing Oilfield, PetroChina, Daqing, Heilongjiang 163458, China; 3.Research Institute of Oil Production