非牛顿流体

比浓粘度
sp sp r -1 ：单位浓度的溶液（或分散相）的增比粘度。即 = c c c
0
0

比浓对数粘度 特性粘数
：相对粘度的自然对数被溶液（或分散相）的浓度除得之商。 =
sp c 0
ln r c

：浓度趋于零时比浓粘度的极限值。 = lim
·
+
y
·
y =0，n＞1， - y =a n ，塑性膨胀体，表观粘度 =a n -百度文库 + y a ·
·
14
非牛顿流体
表观粘度、塑性粘度及微分粘度的物理意义
曲线上的点与原点的连线与轴夹角的正切，即 a = tan a=

·
曲线上的点与轴上的点连线与轴夹角的正切，即 B = tan = 曲线上的点切线与轴夹角的正切， 即 d = tan =
无关，剪切应力与剪切速率成单值关系：· =f( ) ，其本构方程可以写 成以下通式
· n
- y a
·
y =0，n=1， = ,牛顿流体，牛顿粘度
·
=

·
=0，n＜1， a n ，假塑性流体，表观粘度 y y =0，n＞1， ，膨胀性流体，表观粘度 a

流体通常是处于物体与容器的间隙中，根据物体与容 器的几何形状，旋转粘度计可分为同轴筒式、单圆筒 式、锥-板式，锥-筒式、锥-锥式、板-板式等。
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粘度的测量方法

落体法

落球式：半径为r的刚性小球在粘性为的流体中垂直下落 落柱式：基于圆柱体在重力或外力作用下在液体中下落 气泡式：通过测量空气泡在液体中的上升速度粘度
·
4
粘度简介
粘度与温度、压力的关系
粘度随温度的影响 气体粘度随温度的升高而增加 液体粘度随温度的升高而降低 粘度随压力的影响 气体粘度随压力的升高而增加 液体粘度随压力的升高而增加
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汇报提纲

粘度的简介
流体的粘度
粘度与温度、压力的关系

粘度的测量方法

毛细管法


粘度环

其主体是一个杯子，杯子底部中央有一个小圆孔或小段短管，测量杯中试液流完或流出一定体积所需时 间
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汇报提纲

粘度的简介
流体的粘度
粘度与温度、压力的关系

粘度的测量方法

毛细管法
旋转法 其他粘度测量方法

非牛顿流体
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非牛顿流体

牛顿流体：具有粘度与剪切速率无关的流动特性的流体。流动曲线是一条通

振动法

扭转振动式：外筒不动，内筒用吊丝吊挂，将内筒扭转一角度后放开，内筒将作扭转振动 振动片式：将一薄而平的振动片在流体中作正弦振动

平板法

滑板式：在两平行板中间放试液，其中一平板固定不懂，施以恒定力于另一平板，使其平行于固定板运 动 带式：将长又薄的带形板插入其中，并使其平行与两固定板运动 倾斜板式：液体在倾斜安装的平板上靠自重流动 压板式：试液放在水平放置的两平板间，下板不动，向上板施加一定重荷，试液则作水平方向的放射状 流动。
过原点的直线，斜率就是粘度。（所有气体、纯液体和小分子量的溶液都属 于牛顿溶液）

非牛顿流体：具有粘度随剪切速率变化的流动特性的流体，即不服从牛顿定 律。流动曲线不通过原点或不是直线

非牛顿流体的粘度用表观粘度来描述。表观粘度是剪切应力被剪切速率除得 的与剪切速率相依的商
（ = a ）
·


·
· n
a =


=a n -1 ·
·
a =
- y
·


·
=a
· n -1
· y≠0，n=1， - y B ，宾汉姆流体，塑性粘度 B
·
，表观粘度
· n -1
a
B
y
·
B (1
y )
=0，n＜1， - y =a n ，塑性假塑体，表观粘度 a =a y

粘度的种类

r = / 0 相对粘度 （又称粘度比）：溶液（或分散相）的粘度 与溶剂（连续相）的粘度 之比值。 r 0
（增）比粘度 sp ：溶液（或分散相）的粘度


与溶剂（或连续相）的粘度 0之差被溶剂
（或连续相）的粘度除得之商。 = -0 = -1= -1 sp r
旋转法 其他粘度测量方法

非牛顿流体
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粘度的测量方法

毛细管法
泊肃叶定律
描述粘性流体在管子中流动的规律
dv r p= 2 rL dr
2
=
R4 P
8VL
t
条件：流体是不可压缩的，牛顿流体，管子足 够长，管壁无滑动，稳定流，层流
类型：重力型毛细管法和加压型毛细管法
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粘度的测量方法
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非牛顿流体
假塑性流体 粘性流体 膨胀性流体 时间独立性流体 宾汉姆流体 塑性（粘塑）流体 触变性流体 时间相关性性流体 震凝性流体 沃伊特粘弹体 线性粘弹体 麦克斯韦粘弹体 粘弹体 非线性粘弹体
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非 牛
塑性假塑性流体
塑性膨胀性流体
顿
流
体
伯格斯粘弹体
非牛顿流体

时间独立性：流体的粘度与温度、压力及剪切速率有关，与剪切时间
粘度
粘性的程度，也称动力粘度、粘滞性系数和内摩擦系数。（跟 T
与P等因素有关）
定性地说，(动力)粘度是流体对形变的抵抗随形变速率的增加而
增加的性质。定量地说，(动力)粘度是稳态流中的剪切应力与剪
切速率之比值
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粘度简介
牛顿粘性定律
给出了粘度与内摩擦力之间的关系
d F S dy
=
c
= lim
lnr c 0 c
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粘度的测量方法

旋转法粘度测量法

当流体浸于其中的物体（圆筒、圆锥和球等刚性体） 二者之一或二者都作旋转运动时，物体将受到流体粘 性力矩的作用而改变原来的转速或转矩

基本原理：通过测量流体作用于物体的粘性力矩或物 体转速来确定流体的粘度。
M 1 1 = （ 2 - 2） 4 hi R i R a
粘度
汇报提纲

粘度的简介
流体的粘度
粘度与温度、压力的关系

粘度的测量方法

毛细管法
旋转法 其他粘度测量方法

非牛顿流体
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粘度简介
粘性
施加于流体的应力和由此产生的变形速率以一定的关系联系起来
的流体的一种宏观属性，表现为流体的内摩擦，实质上是流体分 子微观作用的宏观表现，可以用分子运动论来解释。