剪切速率汇编

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剪切速率

剪切速率

剪切速率基本概述流体的流动速相对圆流道半径的变化速率—剪切速率(shear rate)公式:剪切速率=流速差/所取两页面的高度差塑料熔体注塑时流道的剪切速率一般不低于1000ˉS 浇口的剪切速率一般在100000ˉS—1000000ˉS具体介绍粘度为液体分子内摩擦的量度,也是物体粘流性质的一项具体反映。

粘度的定义为一对平行板,面积为A,相距dr,板间充以某液体。

今对上板施加一推力F,使其产生一速度变化du。

由于液体的粘性将此力层层传递,各层液体也相应运动,形成一速度梯度du/dr,称剪切速率,以r′表示。

F/A称为剪切应力,以τ表示。

剪切速率与剪切应力间具有如下关系:(F /A)=η(du/dr),此比例系数η即被定义为液体的剪切粘度(另有拉伸粘度,剪切粘度平时使用较多,一般不加区别简称粘度时多指剪切粘度),故η=(F/A)/(du/dr)=τ/r′。

粘度单位常用“泊”,以P表示。

部分粘度单位换算如下:1泊(P)=0.1牛顿秒/米2(Ns/m2)=3.6×102千克/米时(kg/mh)、1千克力秒/米2(kgfs/m2)=1Pa.s=98.07泊(P)。

PVC与大部分聚合物一样,影响其粘度的因素有:1,温度T,PVC粘度随温度升高呈指数下降。

当剪切速率r′=100/s时,温度T=150℃,软质PVC的粘度η=6200 Pa.s=608047泊(P)。

硬质PVC的粘度η=17000 Pa.s=1677900泊(P)。

温度T=190℃,软质PVC的粘度η=310 Pa.s=30597泊(P)。

硬质PVC的粘度η=600 Pa.s=59220泊(P)。

2,剪切速率r′,剪切速率r′增加,PVC粘度下降。

温度T=150℃时,剪切速率r′=100/s,软质PVC的粘度η=6200 Pa.s=608047泊(P)。

硬质PVC的粘度η=17000 Pa.s=1677900泊(P)。

剪切速率r′=1000/s,软质PVC的粘度η=900 Pa.s=88263泊(P)。

剪切速率的单位

剪切速率的单位

剪切速率的单位1. 引言在物理学中,剪切速率是描述液体流动或固体变形中剪切运动快慢的指标,通常用单位时间内的剪切形变量来表示。

剪切速率的单位是一种标准化的量纲,以便更好地理解和比较不同流体或材料的性质和行为。

本文将详细讨论剪切速率的单位及其在不同领域中的应用。

2. 剪切速率的定义剪切速率是指物质在受到外力作用下发生剪切变形的速率。

它是表示单位时间内剪切形变量的大小,通常用角度或位移的改变量来表示。

常用的剪切速率单位有弧度/秒、米/秒和厘米/秒等。

3. 流体中的剪切速率单位3.1 弧度/秒(rad/s)在流体力学中,弧度/秒是最常用的剪切速率单位。

它表示单位时间内剪切形变量的角度变化量。

在流体力学的研究中,常用的剪切速率范围从10-3到103 rad/s。

3.2 米/秒(m/s)在工程领域中,剪切速率的单位常常使用米/秒。

这种单位根据剪切的位置及单位时间内剪切形变的变化量来表示。

流体在管道、通道或设备中流动时,利用米/秒来描述流体的剪切速率。

3.3 厘米/秒(cm/s)在某些特定的实验条件或学科中,厘米/秒也被用作剪切速率的单位。

流体力学、生物学和材料科学等领域经常使用厘米/秒来描述剪切速率。

4. 材料中的剪切速率单位4.1 米/秒(m/s)在材料科学中,剪切速率的单位通常使用米/秒。

高速剪切实验和金属加工等领域利用米/秒来表示单位时间内材料的剪切形变速率。

4.2 厘米/秒(cm/s)在某些研究中,厘米/秒也被用作剪切速率的单位。

例如,土壤力学和岩石力学等领域会使用厘米/秒来描述材料的变形速率。

5. 剪切速率的应用剪切速率的单位及其在不同领域的应用是研究和实践中的重要内容。

以下是剪切速率在不同领域中的一些具体应用。

5.1 流体力学•流体的剪切速率是流体黏度的重要参数之一。

剪切速率越大,流体的黏度越高,流动越困难。

•利用剪切速率可以研究流体的动力学行为,如层流与湍流的转变、流动的稳定性等。

5.2 工程材料•剪切速率的大小会影响材料的变形行为和力学性能。

剪切速率

剪切速率

剪切速率基本概述流体的流动速相对圆流道半径的变化速率—剪切速率(shear rate)公式:剪切速率=流速差/所取两页面的高度差塑料熔体注塑时流道的剪切速率一般不低于1000ˉS 浇口的剪切速率一般在100000ˉS—1000000ˉS具体介绍粘度为液体分子内摩擦的量度,也是物体粘流性质的一项具体反映。

粘度的定义为一对平行板,面积为A,相距dr,板间充以某液体。

今对上板施加一推力F,使其产生一速度变化du。

由于液体的粘性将此力层层传递,各层液体也相应运动,形成一速度梯度du/dr,称剪切速率,以r′表示。

F/A称为剪切应力,以τ表示。

剪切速率与剪切应力间具有如下关系:(F/A)=η(du/dr),此比例系数η即被定义为液体的剪切粘度(另有拉伸粘度,剪切粘度平时使用较多,一般不加区别简称粘度时多指剪切粘度),故η=(F/A)/(du/dr)=τ/r′。

粘度单位常用“泊”,以P表示。

部分粘度单位换算如下:1泊(P)=0.1牛顿秒/米2(Ns/m2)=3.6×102千克/米时(kg/mh)、1千克力秒/米2(kgfs/m2)=1Pa.s=98.07泊(P)。

PVC与大部分聚合物一样,影响其粘度的因素有:1,温度T,PVC粘度随温度升高呈指数下降。

当剪切速率r′=100/s时,温度T=150℃,软质PVC的粘度η=6200 Pa.s=608047泊(P)。

硬质PVC的粘度η=17000 Pa.s=1677900泊(P)。

温度T=190℃,软质PVC的粘度η=310 Pa.s=30597泊(P)。

硬质PVC的粘度η=600 Pa.s=59220泊(P)。

2,剪切速率r′,剪切速率r′增加,PVC粘度下降。

温度T=150℃时,剪切速率r′=100/s,软质PVC的粘度η=6200 Pa.s=608047泊(P)。

硬质PVC的粘度η=17000 Pa.s=1677900泊(P)。

剪切速率r′=1000/s,软质PVC的粘度η=900 Pa.s=88263泊(P)。

最大剪切速率

最大剪切速率

最大剪切速率【最新版】目录1.剪切速率的定义和重要性2.最大剪切速率的概念3.最大剪切速率的计算方法4.最大剪切速率在实际应用中的意义5.总结正文一、剪切速率的定义和重要性剪切速率是指在流体力学中,流体在通过一个狭窄通道或者受到外力作用时,流体颗粒或分子之间的相对运动速度。

在工程领域,剪切速率被广泛应用于管道输送、搅拌、混合、物料输送等过程中。

了解剪切速率对于优化工程流程、提高生产效率具有重要意义。

二、最大剪切速率的概念最大剪切速率是指在某一特定条件下,流体中颗粒或分子之间的相对运动速度达到的最大值。

当剪切速率达到最大值时,流体中的颗粒或分子将开始发生变形或破裂。

因此,研究最大剪切速率有助于了解流体在特定条件下的稳定性和可塑性。

三、最大剪切速率的计算方法最大剪切速率的计算方法通常依赖于流体的物理性质,如粘度、密度、颗粒大小等。

一般采用经验公式或数值模拟方法进行计算。

常见的经验公式有:Einstein 公式、Hagen-Poiseuille 公式等。

对于复杂的流体系统,可以采用数值模拟方法,如计算流体力学(CFD)等。

四、最大剪切速率在实际应用中的意义最大剪切速率在实际应用中具有很高的参考价值。

在物料输送过程中,若剪切速率过大,可能导致物料的破裂或变形,影响产品质量。

而在搅拌、混合等过程中,适当的剪切速率有助于提高混合效果和效率。

因此,了解最大剪切速率有助于优化工程流程、提高生产效率和产品质量。

五、总结最大剪切速率是流体力学中一个重要的概念,其计算方法和实际应用对于工程领域具有很高的参考价值。

剪切速率单位s-1 英文

剪切速率单位s-1 英文

剪切速率单位s-1 英文English Answers:Shear rate is a measure of the velocity gradient in a fluid. It is defined as the rate of change of velocity with distance perpendicular to the direction of flow. The SIunit of shear rate is the reciprocal second (s−1).Shear rate is an important parameter in many fluid mechanics applications. It is used to characterize the flow of fluids in pipes, channels, and other geometries. Shear rate is also used to design and optimize mixing processes, such as those used in chemical reactors and food processing.There are a number of different methods for measuring shear rate. One common method is to use a viscometer. A viscometer is a device that measures the resistance of afluid to flow. The shear rate can be calculated from the viscometer reading and the fluid properties.Another method for measuring shear rate is to use alaser Doppler velocimeter (LDV). An LDV is a device that measures the velocity of a fluid using a laser beam. The shear rate can be calculated from the velocity measurements.Shear rate is a complex parameter that can be difficult to measure accurately. However, it is an importantparameter in many fluid mechanics applications.中文回答:剪切速率是流体中速度梯度的量度。

剪切速率名词

剪切速率名词

剪切速率名词
剪切速率:切速率是一个复杂的物理概念,它涉及到物体的位移、速度和加速度。

切速率也常用于流体动力学中,是指应力和变形之间的比率。

从物理学角度来讲,剪切速率可以用来描述物体在某个时
刻的变形情况。

剪切速率的数学定义是:剪切速率(G)=应力(σ)/变形(ε),单位是s-1或N/m2。

的另外一种表达方式是率定义:剪切速率(G)=速度(V)/加速度(A),单位是s-1或m/s2。

剪切速率被广泛应用于物理学,流体动力学,工程学,冶金学,材料科学等领域,它是物理力学中测量物体变形情况的基本概念。

举个例子,当玻璃曲面被压缩时,它会发生变形,此时可以用剪切速率来表示它的变形速度。

另一方面,剪切速率也可以应用于介质流动,它可以用来衡量介质的渗流率,这对石油勘探、水质检测、风力发电等领域大有裨益。

果剪切速率偏低,表明介质的渗流率较低,反之则是较高。

剪切速率的运用非常广泛,它可以用来衡量物体的变形速度,也可以衡量介质的渗流率,还可以用来测量材料的结构性能。

不仅在科学研究中具有重要意义,还可以帮助科学家们更好地了解物体的变形、加速度、介质的渗流率以及材料的结构性能,从而可以更好地利用这些物理概念。

综上所述,剪切速率是一个复杂的物理概念,它可以用来衡量物体变形情况,也可以用来衡量介质渗流率,还可以用来测量材料的结
构性能。

切速率的数学定义是应力和变形之间的比率,或者速度和加速度之间的比率,它对于物理学,流体动力学,工程学,冶金学,材料科学等学科都有重要作用,可以帮助科学家们更好地理解物理概念,从而更好地利用它们。

剪切速率

剪切速率

剪切速率————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ剪切速率基本概述流体的流动速相对圆流道半径的变化速率—剪切速率(shearrate)公式:剪切速率=流速差/所取两页面的高度差塑料熔体注塑时流道的剪切速率一般不低于1000ˉS 浇口的剪切速率一般在100000ˉS—1000000ˉS具体介绍粘度为液体分子内摩擦的量度,也是物体粘流性质的一项具体反映。

粘度的定义为一对平行板,面积为A,相距dr,板间充以某液体。

今对上板施加一推力F,使其产生一速度变化du。

由于液体的粘性将此力层层传递,各层液体也相应运动,形成一速度梯度du/dr,称剪切速率,以r′表示。

F/A称为剪切应力,以τ表示。

剪切速率与剪切应力间具有如下关系:(F/A)=η(du/dr),此比例系数η即被定义为液体的剪切粘度(另有拉伸粘度,剪切粘度平时使用较多,一般不加区别简称粘度时多指剪切粘度), 故η=(F/A)/(du/dr)=τ/r′。

粘度单位常用“泊”,以P表示。

部分粘度单位换算如下:1泊(P)=0.1牛顿秒/米2(Ns/m2)=3.6×102千克/米时(kg/mh)、1千克力秒/米2(kgfs/m2)=1Pa.s=98.07泊(P)。

PVC与大部分聚合物一样,影响其粘度的因素有:1, 温度T,PVC粘度随温度升高呈指数下降。

当剪切速率r′=100/s时,温度T=150℃,软质PVC的粘度η=6200 Pa.s=608047泊(P)。

硬质PVC的粘度η=17000 Pa.s=1677900泊(P)。

温度T=190℃,软质PVC的粘度η=310 Pa.s=30597泊(P)。

硬质PVC的粘度η=600 Pa.s=59220泊(P)。

2,剪切速率r′,剪切速率r′增加,PVC粘度下降。

温度T=150℃时,剪切速率r′=100/s,软质PVC的粘度η=6200 Pa.s=608047泊(P)。

剪切速率 γ=2πrns

剪切速率 γ=2πrns

剪切速率γ=2πrns
剪切速率γ是描述流体内部不同层之间的相对运动速率的物理量。

在这个公式中,r代表流体元素到旋转轴的距离,n代表流体元素所在的圆周的转速,s代表流体元素的切线速度。

这个公式是描述剪切速率的经典公式,它表明了剪切速率与流体元素到旋转轴的距离、转速和切线速度之间的关系。

从物理角度来看,剪切速率γ的大小反映了流体内部不同层之间的相对运动速率。

当剪切速率增大时,意味着流体内部的相对运动加剧,流体的剪切变形也会增大。

这在实际生活中可以解释一些流体的现象,比如搅拌液体时,剪切速率增大会导致液体的剪切变形增大。

从工程应用角度来看,剪切速率的概念在流体力学、化工、材料加工等领域具有重要的应用价值。

工程师可以通过对剪切速率的分析,来优化流体的运动状态,提高工艺效率,减小能量损耗,改善产品质量等。

总的来说,剪切速率γ=2πrns是描述流体内部不同层之间相
对运动速率的经典公式,它反映了流体内部剪切变形的程度,具有重要的理论和应用意义。

剪切流速计算

剪切流速计算

剪切流速计算公式是:剪切速率=(4乘V)/D,其中V为流体在圆管内的平均流速,D为圆管的直径。

这个公式是在假设流体是层流流动且流速均匀的情况下得出的。

在实际情况中,如果流体是非层流流动(如湍流),或者流速在圆管截面上存在不均匀分布,剪切速率的计算会更加复杂,需要借助数值模拟等方法来求解。

此外,剪切速率和剪切应力、温度、粘度以及流体的类型有一定的关系,其中流体可以分为牛顿型流体和非牛顿型流体两大类。

剪切速率是指流体在圆管壁处产生的剪切速率,其单位为米每秒。

作为流变模型,可将液体看作多层极薄液层堆积而成的长方体,剪切应力与剪切速率之比称为绝对黏度,是流体流动阻力的量度。

以上信息仅供参考,如有需要,建议查阅相关书籍或咨询专业人士。

剪切速率和转速换算

剪切速率和转速换算

剪切速率和转速换算剪切速率和转速都是工程学和机械工程领域中非常基础的概念。

剪切速率指的是剪切过程中磨削表面的速率,通常用mm/s或in/min来表示;转速则是指机器使用时旋转的速度,通常用rpm来表示。

在这两个概念之间进行转换,需要知道一些相关的公式和数学概念。

首先,剪切速率可以用下列公式来计算:VC = π×D×n其中VC表示剪切速率(单位:mm/s或in/min),D表示磨削工具的直径(单位:mm或in),n表示转速(单位:rpm)。

这个公式表明,剪切速率和直径以及转速之间是有直接关系的。

转速本身可以通过下列公式进行转换:ω = 2 × π × n / 60其中ω表示弧度速度,单位为rad/s;n表示转速(单位为rpm)。

这个公式表明,转速和弧度速度之间也有直接关系。

当然,为了实现更准确的换算,还需要知道一些常见的数学常数。

下列常数在机械工程中非常常见:π = 3.1415926(圆周率)60 = 1 min(60秒=1分钟)使用这些常数和公式,就可以将剪切速率和转速进行换算了。

例如,如果想将剪切速率从mm/s转换为in/min,可以使用下列公式:V(in/min)= V(mm/s)×0.03937×60其中0.03937表示1英寸等于25.4毫米。

如果想将转速从rpm转化为rad/s,可以使用下列公式:ω(rad/s)=ω(rpm)×2×π / 60通过这些公式和换算,机械工程师可以在不同单位之间进行转换,从而更好地实现各种机械加工和磨削任务。

当然,还需要了解更多的数学常识和机械工程知识,才能真正掌握这些关键概念的应用。

剪切速率和转速换算

剪切速率和转速换算

剪切速率和转速换算
剪切速率和转速是工业生产中常见的概念,它们之间存在一定的换算关系。

剪切速率指的是材料被剪切的速度,通常用单位时间内剪切长度表示,常见的单位有m/min、ft/min等;而转速则是指物体绕轴旋转的速度,通常用每分钟转数表示,常见的单位有rpm、r/min 等。

在进行剪切加工时,不同材料的剪切速率和转速都不一样,需要根据具体的情况进行计算。

剪切速率和转速之间的换算关系可以使用以下公式:
剪切速率 = π×直径×转速
其中,直径单位为m或ft,转速单位为rpm或r/min,剪切速率单位为m/min或ft/min。

举个例子,如果一台机器的直径为0.5m,转速为120rpm,那么它的剪切速率就是:
剪切速率 = π× 0.5m × 120rpm = 94.25m/min
因此,当需要进行剪切加工时,我们可以根据材料的性质和机器的参数来计算出合适的剪切速率和转速,以保证加工的效率和质量。

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剪切速率的单位

剪切速率的单位

剪切速率的单位剪切速率的单位概述剪切速率是指在材料受到剪切力作用时,单位时间内材料发生的变形量。

在实际应用中,剪切速率是一个非常重要的参数,它可以用来描述材料的加工性能、磨损性能和断裂性能等。

因此,对于研究材料力学性质和加工过程中的变形行为具有重要意义。

单位制国际标准单位制(SI)是一种国际通用的度量单位体系。

在SI体系中,剪切速率的基本单位是米每秒(m/s)。

这个单位通常用于描述流体力学和材料科学领域中的剪切速率。

然而,在一些特定领域中,如金属加工、机械加工等领域中,人们更倾向于使用不同的单位来描述剪切速率。

下面将介绍一些常见的剪切速率单位。

常见单位1. 英尺/分钟(ft/min)英尺/分钟通常被用于描述金属加工过程中的剪切速率。

这个单位表示在一分钟内移动了多少英尺长度。

例如,在铣削过程中,当铣头旋转时,它会沿着工件表面移动,这个移动速度就可以用英尺/分钟来描述。

2. 米/分钟(m/min)米/分钟通常被用于描述机械加工过程中的剪切速率。

这个单位表示在一分钟内移动了多少米长度。

例如,在车削过程中,当车刀旋转时,它会沿着工件表面移动,这个移动速度就可以用米/分钟来描述。

3. 英寸/分钟(in/min)英寸/分钟通常被用于描述锯切过程中的剪切速率。

这个单位表示在一分钟内移动了多少英寸长度。

例如,在金属锯切过程中,当锯片旋转时,它会沿着工件表面移动,这个移动速度就可以用英寸/分钟来描述。

4. 毫米/秒(mm/s)毫米/秒通常被用于描述材料科学领域中的剪切速率。

这个单位表示每秒钟发生的变形量是多少毫米。

例如,在拉伸试验中,当样品受到拉力作用时,它会发生变形,变形量就可以用毫米/秒来描述。

5. 英尺/小时(ft/h)英尺/小时通常被用于描述土壤力学领域中的剪切速率。

这个单位表示在一小时内移动了多少英尺长度。

例如,在土壤剪切试验中,当样品受到剪切力作用时,它会发生变形,变形量就可以用英尺/小时来描述。

结论剪切速率是一个非常重要的参数,它可以用来描述材料的加工性能、磨损性能和断裂性能等。

剪切速率计算公式

剪切速率计算公式

剪切速率计算公式剪切速率是在流体力学和材料科学中常常会用到的一个概念。

它可用于描述流体在流动过程中的变形速度,对于理解和研究许多物理现象和工程问题都具有重要意义。

先来说说啥是剪切速率。

想象一下,你正在搅拌一碗蜂蜜,你搅拌的速度越快,蜂蜜的变形就越厉害。

这个变形的速度,就是剪切速率啦。

那剪切速率咋计算呢?一般来说,剪切速率(γ)等于速度梯度(dv/dy)。

啥是速度梯度呢?咱们还是拿搅拌蜂蜜举例子。

假设你的搅拌棒在靠近碗底的地方速度是 1 厘米每秒,在靠近表面的地方速度是 2 厘米每秒,而碗底到表面的距离是 5 厘米,那速度梯度就是(2 - 1)÷ 5 = 0.2 每秒。

这就是剪切速率啦。

在实际应用中,剪切速率的计算会更复杂一些。

比如说在管道中流动的液体,剪切速率就和管道的直径、液体的流速等因素有关。

我给你讲讲我之前遇到的一件事儿吧。

有一次在实验室里,我们要研究一种新型的润滑油在不同条件下的性能。

这就需要计算剪切速率。

当时,我们的实验设备出了点小毛病,测量流速的数据总是不太准确。

大家那叫一个着急啊,忙活了大半天,终于找到了问题所在,原来是传感器的位置没安装对。

经过一番调整,终于得到了准确的数据,算出了剪切速率,顺利完成了实验。

再来说说剪切速率在不同领域的重要性。

在化学工程中,了解流体的剪切速率对于优化反应过程、控制产品质量非常关键。

比如说在聚合反应中,如果剪切速率不合适,可能会导致聚合物的分子量分布不均匀,影响产品的性能。

在材料科学中,剪切速率对于研究材料的流变性能也至关重要。

比如研究塑料的加工过程,如果剪切速率太大,可能会导致材料的降解;如果太小,又可能影响生产效率。

在石油工业中,了解原油在管道中的剪切速率可以帮助设计更合理的输送方案,降低能耗,减少管道磨损。

总之,剪切速率虽然听起来有点抽象,但它在很多领域都有着实实在在的应用和重要性。

通过准确地计算和理解剪切速率,我们能够更好地解决各种实际问题,推动科学和工程技术的发展。

剪切速率和转速换算

剪切速率和转速换算

剪切速率和转速换算1. 介绍剪切速率和转速是工程领域中常用的两个概念,它们在许多机械加工和制造过程中扮演着重要的角色。

本文将详细探讨如何进行剪切速率和转速之间的换算,以及它们在实际工程中的应用。

2. 剪切速率的定义和计算2.1 定义剪切速率是指在切削加工中切削工具和工件之间的相对运动速度。

它是衡量加工速度快慢的重要参数,常用单位是米每分钟(m/min)。

2.2 计算公式剪切速率的计算公式为:剪切速率(m/min)= 切削速度(m/s)× 转速(rpm)在实际应用中,常使用米每分钟(m/min)作为剪切速率的单位。

因此,为了进行单位换算,需要将切削速度从米每秒(m/s)转换为米每分钟(m/min)。

2.3 例子假设切削速度为2米每秒(m/s),转速为1500转每分钟(rpm),则剪切速率可以计算为:剪切速率(m/min)= 2(m/s)× 1500(rpm)= 3000(m/min)因此,在该例子中,剪切速率为3000米每分钟(m/min)。

3. 转速的定义和计算3.1 定义转速是指物体每分钟旋转的圈数,是描述旋转速度快慢的一个重要参数。

通常使用转每分钟(rpm)作为转速的单位。

3.2 计算公式转速的计算公式为:转速(rpm)= 60 / 周期时间(s)其中,周期时间是指一个物体完成一次旋转所需的时间。

3.3 例子假设周期时间为0.5秒(s),则转速可以计算为:转速(rpm)= 60 / 0.5(s)= 120(rpm)因此,在该例子中,转速为120转每分钟(rpm)。

4. 剪切速率和转速的换算剪切速率和转速之间可以进行相互换算,下面将介绍两者之间的换算公式。

4.1 从剪切速率到转速的换算可以使用以下公式将剪切速率转换为转速:转速(rpm)= 剪切速率(m/min) / 切削速度(m/s)4.2 从转速到剪切速率的换算可以使用以下公式将转速转换为剪切速率:剪切速率(m/min)= 转速(rpm)× 切削速度(m/s)5. 应用举例剪切速率和转速的换算在实际工程应用中非常常见,下面将通过几个应用举例来进一步说明。

剪切速率和剪切温度

剪切速率和剪切温度

剪切速率和剪切温度1. 剪切速率的定义和影响因素剪切速率是指在材料加工过程中,单位时间内材料被剪切的程度。

它是描述材料加工过程中剪切效果的重要参数。

剪切速率的大小直接影响到加工过程中的能耗、材料形变和表面质量等方面。

影响剪切速率的因素主要有以下几个:1.1 刀具类型和材质不同类型和材质的刀具对剪切速率有着不同的影响。

硬质合金刀具通常具有较高的硬度和耐磨性,可以承受较大的剪切力,从而实现较高的剪切速率。

而高速钢等普通材质的刀具则相对较弱,适合进行低速、小范围的剪切操作。

1.2 刀具尺寸和形状刀具尺寸和形状对剪切速率也有一定影响。

通常情况下,较大尺寸的刀具可以承受更大的力,并且在单位时间内能够处理更多的材料,因此其剪切速率相对较高。

而刀具形状的设计也会影响到其在剪切过程中的效果,如刀具的锋利度、刃口角度等。

1.3 加工参数加工参数包括切削速度、进给量和切削深度等,它们直接影响到剪切速率的大小。

增加切削速度和进给量会提高剪切速率,但同时也增加了能耗和材料变形的风险。

而增加切削深度则会使每个单位时间内被剪切的材料量增加,从而提高剪切速率。

2. 剪切温度的定义和影响因素剪切温度是指在材料加工过程中,由于摩擦和塑性变形产生的热量导致局部温度升高。

它是描述材料加工过程中温度变化情况的重要指标。

剪切温度对于材料性能、表面质量和工具寿命都有着重要影响。

影响剪切温度的因素主要有以下几个:2.1 材料热导率材料热导率是指单位时间内单位面积的材料传导热量的能力。

热导率高的材料可以更快地将剪切过程中产生的热量传递到周围环境中,从而降低剪切温度。

2.2 切削速度和进给量切削速度和进给量是影响剪切温度的重要参数。

增加切削速度和进给量会增加摩擦热的产生,从而提高剪切温度。

因此,在实际加工中需要根据具体情况选择合适的切削速度和进给量,以平衡剪切效果和温度控制。

2.3 冷却液冷却液在材料加工过程中起到冷却和润滑的作用。

合适的冷却液可以有效地降低摩擦热,并且在减少工具磨损、提高表面质量等方面也有积极作用。

剪切速率汇编

剪切速率汇编

剪切速率剪切速率基本概述流体的流动速相对圆流道半径的变化速率一剪切速率(shear rate)公式:剪切速率=流速差/所取两页面的高度差塑料熔体注塑时流道的剪切速率一般不低于1000 — S浇口的剪切速率一般在100000 — S—1000000 "S具体介绍粘度为液体分子内摩擦的量度,也是物体粘流性质的一项具体反映。

粘度的定义为一对平行板,面积为A,相距dr,板间充以某液体。

今对上板施加一推力F,使其产生一速度变化du。

由于液体的粘性将此力层层传递,各层液体也相应运动,形成一速度梯度du/dr,称剪切速率,以r'表示。

F/A称为剪切应力,以T表示。

剪切速率与剪切应力间具有如下关系:( F/A)=n (du/dr),此比例系数n即被定义为液体的剪切粘度(另有拉伸粘度,剪切粘度平时使用较多,一般不加区别简称粘度时多指剪切粘度),故n= (F/A)/( du/ dr) =T / r'。

粘度单位常用“泊”,以P表示。

部分粘度单位换算如下:1泊(P) =0.1牛顿秒/米2 ( Ns/m2) =3.6 X 102千克/米时(kg/mh )、1 千克力秒/米2 ( kgfs/m2 ) =1Pa.s=98.07 泊(P)。

PVC与大部分聚合物一样,影响其粘度的因素有:1,温度T,PVC粘度随温度升高呈指数下降。

当剪切速率r' =100/s时,温度T=150C,软质PVC的粘度n =6200 Pa.s=608047 泊(P)。

硬质PVC的粘度n =17000 Pa.s=1677900 泊(P)。

温度T=190C ,软质PVC的粘度n =310 Pa.s=30597 泊(P)。

硬质PVC的粘度n =600 Pa.s=59220 泊(P)。

2,剪切速率「,剪切速率r'增加,PVC粘度下降。

温度T=150C时,剪切速率r' =100/s ,软质PVC的粘度n =6200 Pa.s=608047 泊(P)。

剪切速率和转速换算

剪切速率和转速换算

剪切速率和转速换算
剪切速率和转速是生产加工中常用的两个参数,因此进行它们之间的换算十分必要。

剪切速率是指材料在剪切过程中单位时间内被切割的长度,通常用m/min表示。

剪切速率与材料性质和切削条件有关,不同材料和不同的切割条件剪切速率也会不同。

转速是指主轴每分钟旋转的圈数,通常用rpm(revolutions per minute)表示。

转速是加工中主要控制的参数之一,不同材料和不同刀具所需的转速也会不同。

综合考虑剪切速率和转速,我们可以进行它们之间的换算。

具体换算公式如下:
剪切速率 = π×直径×转速÷ 1000
转速 = 剪切速率× 1000 ÷π×直径
其中,直径为刀具或工件的直径,单位为毫米。

需要注意的是,剪切速率和转速的单位必须一致,才能进行换算。

通过剪切速率和转速的换算,我们可以更好地掌握生产加工的参数,提高加工效率和质量,降低生产成本。

- 1 -。

剪切速率曲线

剪切速率曲线

二、熔融理论
塑料工艺
1、研究目的: ① 预测螺槽中未熔化物料量 ② 熔化全部物料所需螺杆长度 ③ 熔融与螺杆参数、物料特性、工艺参数间的关系 2、冷却试验和熔融机理: 冷却试验:本色料+3~5%着色料挤出——稳定后停止并迅速冷却螺 杆和料筒——取出螺杆、剥下物料——切断螺旋带状料并观察截 面形状 3、现象: ① 熔融料呈流线型,未塑化料始终呈固态 ② 固—液两相有一明显分界线 ③ 固相逐渐消失,固体塑化完全集中在熔膜处 4、熔融机理: 加料段压实——逐渐熔融成一层熔膜——超过后边螺槽刮落于前侧 形成熔体池——固体床减小——直至物料完全熔融
图1 PMMA的粘度与温度和压力的关系
总的规律:温度升高时,物料粘度下降;压力升高时,物料粘度上升。 塑料工艺
图2 不同温度下乙酸丁酸纤维素的粘度曲线
说明 塑料工艺 1、从纯粹加工的角度来看,降低分子量肯定有利于改善材料的流动性, 橡胶行业采用大功率炼胶机破碎、塑炼胶料即为一例。但分子量降低后 必然影响材料的强度和弹性,因此需综合考虑。
一、影响高分子液体剪切粘度的因素
塑料工艺
实验条件和生产工艺条件的影响 (温度T;压力p;剪切速度或剪切应力σ 等)
影 响 因 素
大分子结构参数的影响 (平均分子量;分子量分布;长链支化度等)
物料结构及成分的影响 (配方成分,如添料、软化剂等)
(二)实验条件和生产工艺条件的影响 塑料工艺 1、温度和压力的影响
三、熔体输送理论
塑料工艺 • • • • 1、熔体有四种形式的流动: 正流: 正流(拖曳流)Qd(cm3/h),沿螺槽向机头方向的流动。由于螺杆转动,塑 料在螺杆根部与机筒间形成相对运动造成的,它决定挤出量的大小; 逆流: 逆流(反流)Qp,与Qd相反的流动。由机头、多孔板等阻力元件对熔体 的反压力造成,也叫压力流,随机头压力的升高而增加; 环流: 横流(环流)Qt,由分速度Vbx引起的在螺槽内与正流垂直的流动。对总挤 出量影响不大,可忽略不计,但对熔体的混合、塑化、热交换起重要作 用; 漏流: 漏流Ql,由机头阻力元件引起的物料反向流动,沿螺杆与料筒间隙向加料 口方向流动,可降低挤出量。正常情况很小0.1~0.6mm,Ql小,但磨损 严重时,Ql的增加与平方成正比。
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剪切速率剪切速率基本概述流体的流动速相对圆流道半径的变化速率—剪切速率(shear rate)公式:剪切速率=流速差/所取两页面的高度差塑料熔体注塑时流道的剪切速率一般不低于1000ˉS 浇口的剪切速率一般在100000ˉS—1000000ˉS具体介绍粘度为液体分子内摩擦的量度,也是物体粘流性质的一项具体反映。

粘度的定义为一对平行板,面积为A,相距dr,板间充以某液体。

今对上板施加一推力F,使其产生一速度变化du。

由于液体的粘性将此力层层传递,各层液体也相应运动,形成一速度梯度du/dr,称剪切速率,以r′表示。

F/A称为剪切应力,以τ表示。

剪切速率与剪切应力间具有如下关系:(F/A)=η(du/dr),此比例系数η即被定义为液体的剪切粘度(另有拉伸粘度,剪切粘度平时使用较多,一般不加区别简称粘度时多指剪切粘度),故η=(F/A)/(du/dr)=τ/r′。

粘度单位常用“泊”,以P表示。

部分粘度单位换算如下:1泊(P)=0.1牛顿秒/米2(Ns/m2)=3.6×102千克/米时(kg/mh)、1千克力秒/米2(kgfs/m2)=1Pa.s=98.07泊(P)。

PVC与大部分聚合物一样,影响其粘度的因素有:1,温度T,PVC粘度随温度升高呈指数下降。

当剪切速率r′=100/s时,温度T=150℃,软质PVC的粘度η=6200 Pa.s=608047泊(P)。

硬质PVC的粘度η=17000 Pa.s=1677900泊(P)。

温度T=190℃,软质PVC的粘度η=310 Pa.s=30597泊(P)。

硬质PVC的粘度η=600 Pa.s=59220泊(P)。

2,剪切速率r′,剪切速率r′增加,PVC粘度下降。

温度T=150℃时,剪切速率r′=100/s,软质PVC的粘度η=6200 Pa.s=608047泊(P)。

硬质PVC的粘度η=17000 Pa.s=1677900泊(P)。

剪切速率r′=1000/s,软质PVC的粘度η=900 Pa.s=88263泊(P)。

硬质PVC的粘度η=2000 Pa.s=197400泊(P)。

3,压力,在同一温度下,增压会增加PVC的粘度。

剪切应力为τ,剪切速率为Ý,则粘度η=τ/Ý,称为动力粘度,单位为Pa.s(泊),常用单位为mPa.s(如一般原油测试的粘度)。

一般现在流变仪测试的粘度结果都是1/s;而一些以前的粘度计测试的结果却是rpm,它换算成1/s估计有些困难,因为它的转子属于相对测试系统,转子尺寸和测量杯的尺寸的影响,无法准确得到其剪切速率。

一、流体流动的基本概念1.剪切速率和剪切应力液体与固体的重要区别之一是液体具有流动性,就是说,加很小的力就能使液体发生变形,而且只要力作用的时间相当长,很小的力就能使液体发生很大的变形。

以河水在水面的流速分布为例,可以观察到越靠近河岸,流速越小,河中心处流速最大,河面水的流速分布如图3-1所示。

管道中水的流速分布是中心处流速最大,越向周围流速越小,靠近管壁处流速为零。

流速剖面形状为抛物线。

从立体来看,它像一个套筒望远镜或拉杆天线,如图3-2所示。

水中各点的流速不同,可以设想将其分成许多薄层。

通过管道中心线上的点作一条流速的垂线,自中心线上的点沿垂线向管壁移动位置,随着位置的变化流速也在发生变化。

液流中各层的流速不同这个现象,通常是用剪切速率(或称流速梯度)这个物理量来描述的。

如果在垂直于流速的方向上取一段无限小的距离缸,流速由I/变化到v+dv,则比值dw/d工表示在垂直于流速方向上单位距离流速的增量,即剪切速率。

剪切速率也可用符号了来表示。

若剪切速率大,则表示液流中各层之间流速的变化大;反之,流速的变化则小。

在SI单位制中,流速的单位为m/s,距离的单位为m,所以剪切速率的单位为s-1。

钻井液在循环过程中,由于它在各个部位的流速不同,因此剪切速率也不相同。

流速越大之处剪切速率越高,反之则越低。

一般情况下,沉砂池处剪切速率最低,大约在10一20s-1;沸慰占?0~250 s-1;钻杆内100~1 000 s-1;钻头喷嘴处最高,大约在10 000~100 000 s-1。

液流中各层的流速不同,故层与层之间必然存在着相互作用。

由于液体内部内聚力的作用,流速较快的液层会带动流速较慢的相邻液层,而流速较慢的液层又会阻碍流速较快的相邻液层。

这样在流速不同的各液层之间会发生内摩擦作用,即出现成对的内摩擦力(即剪切力),阻碍液层剪切变形。

通常将液体流动时所具有的抵抗剪切变形的物理性质称做液体的粘滞性。

为了确定内摩擦力与哪些因素有关,牛顿通过大量实验研究提出了液体内摩擦定律,通常称为牛顿内摩擦定律。

其内容为:液体流动时,液体层与层之间的内摩擦力(F)的大小与液体的性质及温度有关,并与液层间的接触面积(S)和剪切速率(γ)成正比,而与接触面上的压力无关,即F =μSγ (3-1)内摩擦力F除以接触面积S即得液体内的剪切应力r,剪切应力可理解为单位面积上的剪切力,即τ=F/S=μγ (3-2)以上两式中,μ是量度液体粘滞性大小的物理量,通常称为粘度。

μ的物理意义是产生单位剪切速率所需要的剪切应力。

μ越大,表示产生单位剪切速率所需要的剪切应力越大。

粘度是液体的性质,不同液体有不同的μ值。

μ还与温度有关,液体的粘度一般随温度的升高而降低。

在SI单位制中,r的单位是Pa,γ的单位是s-1,μ的单位是Pa·s。

由于Pa·s单位太大,在实际应用中一般用mpa·s表示液体的粘度。

例如,在20℃时,水的粘度ρ=1.008 7mpa·s。

在工程应用中,卢的常用单位为厘泊(cP),cP=1 mpa·s。

式(3-2)是牛顿内摩擦定律的数学表达式。

通常将剪切应力与剪切速率的:系遵守牛顿内摩擦定律的流体,称为牛顿流体;不遵守牛顿内摩擦定律的流体称为非牛顿流体。

水、酒精等大多数纯液体、轻质油、低分子化合物溶液以及低流动的气体等均为牛顿流体,高分子聚合物的浓溶液和悬浮液等一般为非牛流体。

大多数钻井液都属于非牛顿流体。

2.流变模式和流变曲线剪切应力和剪切速率是流变学中的两个基本概念,钻井液流变性的核心题就是研究各种钻井液的剪切应力与剪切速率之间的关系。

这种关系可以用学关系式表示,也可以作出图线来表示。

若用数学关系式表示时,称为流变方程习惯上又称为流变模式,如式(3-2)就是牛顿流体的流变模式。

若用图线来表时,就称为流变曲线。

当对某种钻井液进行实验,求出一系列的剪切速率与剪切应力数据时,即在直角坐标图上作出剪切速率随剪切应力变化的曲线,或剪切应力随剪切速变化的曲线。

这两种形式是一样的,只是纵、横坐标互换了一下。

鉴于目前各:文献著作中,两种表示方法同时存在,所以对它们都应该熟悉。

图3-3a 和3-3b分别为两种液体流变曲线的不同表示方法。

由于是通过原点的直线,很显然两液体均为牛顿流体。

在图3-3b中,直线的斜率tanα=τ/γ,对某种液体说,μ是一个常数,说明在任何剪切速率下,牛顿流体的粘度不变。

剪切速率γ增加一倍,剪切应力τ也相应地增加一倍。

也就是说,只用一个参数μ即可描牛顿流体的流变性。

从图中还可看出,α越大,tanα越大,即液体的粘度μ也越大。

3.流体的基本流型按照流体流动时剪切速率与剪切应力之间的关系,流体可以划分为不同的类型,即所谓流型。

除牛顿流型外,根据所测出的流变曲线形状的不同,又可将非牛顿流体的流型归纳为塑性流型、假塑性性流型和膨胀流型。

以上四种基本流型的流变曲线见图3-4。

符合这四种流型的分别叫牛顿流体、塑性流体、假塑性流体和膨胀性流体。

前面已提到,牛顿流体是流变性最简单的流体。

流变方程为式(3-2),其意义是,当牛顿流体在外力作用下流动时,剪切应力与剪切速率成正比。

从牛顿流体的流变方程和流变曲线可以看出,这类流体有如下特点:当τ>O时,γ>0,因此只要对牛顿流体施加一个外力,即使此力很小,也可以产生一定的剪切速率,即开始流动。

此外,其粘度不随剪切速率的增减而变化。

膨胀流体比较少见。

从图3-4可发现其流动特点是:稍加外力即发生流动;粘度随剪切速率(或剪切应力)增加而增大,静置时又恢复原状。

与假塑性流体相反,其流变曲线凹向剪切应力轴。

这种流体在静止状态时,所含有的颗粒是分散的。

当剪切应力增大时,部分颗粒会纠缠在一起形成网架结构,使流动阻力增大。

因为目前广泛使用的多数钻井液为塑性流体和假塑性流体,因此,下面将重点讨论这两种类型的非牛顿流体。

二、塑性流体返回高粘土含量的钻井液、高含蜡原油和油漆等都属于塑性流体。

与牛顿流体不同,塑性流体当γ=0时,τ≠0。

也就是说,它不是加很小的剪切应力就开始流动,而是必须加一定的力才开始流动,这种使流体开始流动的最低剪切应力(τs)称为静切应力(又称静切力、切力或凝胶强度)。

从图3-4中塑性流体的流变曲线可以看出,当剪切应力超过τs时,在初始阶段剪切应力和剪切速率的关系不是一条直线,表明此时塑性流体还不能均匀地被剪切,粘度随剪切速率增大而降低(图中曲线段)。

继续增加剪切应力,当其数值大到一定程度之后,粘度不再随剪切速率增大而发生变化,此时流变曲线变成直线(图中直线段)。

此直线段的斜率称为塑性粘度(表示为μP或PV)。

延长直线段与剪切应力轴相交于一点τ0,通常将τ(亦可表示为YP)称为动切应力(常简称为动切力或屈服值)。

塑性粘度和动切力是钻井液的两个重要流变参数。

引入动切力之后,塑性流体流变曲线的直线段即可用下面的直线方程进行描述;十τ=μγ (3-3)μP此式即是塑性流体的流变模式。

因是宾汉首先提出的,该式常称为宾汉模式(BinghamModel),并将塑性流体称为宾汉塑性流体。

塑性流体表现上述流动特性是与它的内部结构分不开的。

例如,水基钻井液主要由粘土、水和处理剂所组成。

粘土矿物具有片状或棒状结构,形状很不规则,颗粒之间容易彼此连接在一起,形成空间网架结构。

研究表明,粘土颗粒可能出现如图3-5所描述的三种不同连接方式,即面-面(FacetoFace)、端-面(EdgetoFace)和端-端(EdgetoEdge)连接。

这是由于粘土颗粒表面的性质(带电性和水化膜)极不均匀引起的。

片状的粘土颗粒有两种不同的表面,即带永久负电荷的板面(简称"面")和既可能带正电荷也可能带负电荷的端面(简称"端"),这样粘土表面在溶液中就可能形成两种不同的双电层。

一般说来,粘土胶体颗粒的相互作用受三种力的支配,即双电层斥力、静电吸引力和范德华引力。

粘土颗粒间净的相互作用力是斥力和吸力的代数和,因此在不同条件下,会产生以上三种不同的连接方式。

例如,当端面带正电荷时,板面与端面就由于静电吸引力占优势而彼此连接;当加入可溶性电解质时,则由于其中的阳离子压缩双电层使ζ电位降低,从而降低了双电层斥力,于是引起端-面连接;如果加入的电解质足够多,双电层斥力降至某种程度之后,则会发生面-面连接。

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