流变性流体流变特性概述
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发布时间：2024-10-06 13:07
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时间：2024-10-06 14:27
流体在受到外部剪切力作用时会发生变形，内部产生对变形的抵抗，表现为内摩擦力，即粘滞性或粘性。牛顿内摩擦定律描述了流体粘性与速度梯度或剪切速率成正比的关系，比例系数μ代表流体动力粘性系数或粘度。
流体的粘度随温度变化，液体粘度随温度升高而下降，气体粘度随温度升高而升高。符合线性剪切应力与速度梯度关系的流体称为牛顿流体。非线性关系则描述非牛顿流体，其内摩擦特性随剪切应力和速率变化。
非牛顿流体的内摩擦特性可以通过广义牛顿剪切应力公式描述，系数η反映流体的内摩擦特性，称为广义牛顿粘度。对于牛顿流体，η即为粘度；对于非牛顿流体，η随条件变化而变化。
描述非牛顿流体内摩擦特性的模型有多种，如Ostwald-dewaele幂律模型、Ellis模型、Carreau模型、Bingham模型等。其中，幂律模型最为常用，认为非牛顿流体的粘度函数与速度梯度或剪切速率绝对值的指数函数。
幂律模型中的参数包括稠度系数K和流体特性指数n。当n=1时，流体为牛顿流体，粘度K具有因次。n1表示膨胀塑性或剪切增稠流体。该模型仅需两个参数，因此被广泛应用，工业上80%以上的非牛顿流体均可使用此模型计算。
