第四章化工流變學基礎流變學：研究物質的變形和流動的科學流體理想流體：實際流體流動時無阻力，又稱非粘性流體牛頓流體非牛頓流體非依時性流體依時性流體1。牛頓粘性定律和流動曲線A牛頓粘性定律剪切速率2。非牛頓流體的分類非依時性流體依時性流體假塑性流體脹塑性流體賓漢流體屈服-假塑性流體屈服-脹塑性流體n<1假塑性流體；n=1牛頓流體；n>1脹塑性流體。觸變性流體震凝性流體粘彈性流體ED賓漢流體FBA牛頓流體Cτy剪切速率E非依時性流體的流動曲線n<1假塑性流體；n=1牛頓流體；n>1脹塑性流體。n<1屈服-假塑性流體；n=1賓漢流體；n>1屈服-脹塑性流體。屈服應力觸變流體，min震凝性流體第二節(jié)非牛頓流體的流變特性牛頓流體：粘度是溫度的函數(shù)，與剪切應力或剪切速度無關。非牛頓流體：粘度不僅與溫度有關，還與剪切應力或剪切速度有關，有的還與時間有關。一、非牛頓流體的表觀粘度表觀粘度：對于假塑性流體、脹塑性流體：3脹塑性流體1牛頓流體2假塑性流體對于賓漢流體，n=1:賓漢塑性粘度賓漢流體的表觀粘度：二、高聚物溶液(假塑性流體)的流變特性高聚物溶液的流變曲線第一牛頓區(qū)第二牛頓區(qū)假塑性區(qū)相應的粘度稱為零剪切粘度相應的粘度稱極限剪切粘度相應的粘度以表觀粘度。1.平均分子量與分子量分布對粘度的影響小于臨界分子量時，則β=1～2；而大于臨界分子量時，則β≈3.4。臨界分子量臨界剪切速率AB分子量越大，鏈的柔性越大，則假塑性程度越高，會較早的轉變?yōu)榉桥ｎD型，其臨界剪切速率較低。對于分子量相近而分子量分布較寬的流體則比分布較窄的流體較早的出現(xiàn)非牛頓型的轉變。2.溫度、壓力、濃度對粘度及流變特性的影響溫度影響粘流活化能濃度影響在濃度不太高時：濃度C臨界濃度壓力影響壓力主要影響流體的自由體積，當壓力P增大時，自由體積減小，分子鏈相互作用增強，引起粘度的增加。三、懸浮液的流變特性粘度懸浮液的粘度隨粒子的固相分率Φv增加而增大。最大固相分率流變性質低固相分率高固相分率牛頓流體非牛頓流體流速分布流量流動特征表觀粘度和雷諾數(shù)第三節(jié)非牛頓流體在圓管中層流流動的分析非依時性非牛頓流體流體流動方向假定：1）流體處于恒溫、穩(wěn)態(tài)層流流動；2）徑向速度僅是半徑r的函數(shù)；3）流體在管壁處無滑壁現(xiàn)象存在，r=R時，u(R)=0;4）流體是不可壓縮的。流體流動方向推動力=剪切力當r=R時，管壁處的剪切應力最大：層流流動時的速度分布基礎式1．牛頓流體：拋物線2．冪律流體：速度分布公式：00.20.40.60.81.00.40.81.21.41.6n=0.125n=0.25n=0.5n=1.0n=2.0n=∞半徑r處面積為2πrdr的環(huán)形微元中的流量dQ：層流流動時的流量基礎式流量的計算1．牛頓流體2．冪律流體3．賓漢流體管壁處的剪切速率：對于牛頓流體n’=1冪律流體n’=n流動特征非牛頓流體流動行為指數(shù)非牛頓流體對于冪律流體時：非牛頓流體稠度系數(shù)二、表觀粘度及雷諾數(shù)非牛頓流體在圓管中流動時的表觀粘度(μa)p定義為：對于冪律流體有：流體在管壁處的表觀粘度定義為：對于冪律流體：非牛頓流體在管中流動時的雷諾數(shù)NRe(n)定義為：對于冪律流體有：三、壓力降對于牛頓流體：對于非牛頓流體：可根據(jù)p137圖4-15先求得NRe，查圖得f，再根據(jù)上式求得壓降。第五節(jié)非牛頓流體流變性