非牛顿流体(1)教学提纲.ppt

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1、非牛顿流体(1)1234定义特性分类应用目录一、定义牛顿粘滞定律：F=μA(du/dy)F：粘滞力μ：粘滞系数A：接触面积du/dy：速度变化梯度非牛顿流体，是指不满足牛顿粘滞定律的流体二、特性巴拉斯效应如果非牛顿流体被迫从一个大容器，流进一根毛细管，再从毛细管流出时，可发现射流的直径比毛细管的直径大。射流的直径与毛细管直径之比，称为挤出物胀大比。对牛顿流体，其值约在0.88～1.12之间。而对于高分子熔体或浓溶液，其值大得多，甚至可超过102.爬杆效应对于牛顿流体，由于离心力的作用，液面将呈凹形；而对于黏弹性流体，却向杯

2、中心流动，并沿杆向上爬，液面变成凸形，甚至在实验杆旋转速度很低时，也可以观察到这一现象3.无管虹吸现象对如聚异丁烯的汽油溶液和百分之一的POX水溶液等一些非牛顿流体，都很容易出现无管虹吸现象。如图将管子慢慢地从容器拨起时，可以看到虽然管子己不再插在液体里，液体仍源源不断地从杯中抽出，继续流进管里4.湍流减阻效应在高速的管道湍流中，若加入少许高分子物质，如聚氧化乙烯(PEOX)、聚丙烯酞胺(PAAM)等，则管道阻力将大为减少，又称Toms效应。三、分类非时变性非牛顿流体（与剪切持续时间无关）时变性非牛顿流体（与剪切持续时间有

3、关）宾厄姆流体非线性宾厄姆流体假塑性流体胀流性流体触变性流体震凝性流体黏弹性流体剪切力：作用于同一物体上的两个距离很近（但不为零），大小相等，方向相反（但不共线）的平行力剪切应力：单位面积上所承受的剪力四、应用1.流体减阻方面，在流体输送过程中添加一些高分子化合物（＞106）作为减阻剂来降低管输阻力提高输送效率（提高消防车水龙头扬程、原油输送）2.印花技术方面，增稠剂的高黏度和高触变性可以保证活动轮廓清晰、线条光洁的印花图案3.非牛顿流体作为阻尼介质，普遍应用于阻尼与制动装置中磁流变阻尼器在建筑抗震、舰载机拦截系统和电器减

4、噪等方面均有应用磁流变制动器用于控制电动机的转速，通过控制制动器可以使电机的转速在200~1600r/min之间连续变化且功率只有85W与传统阻尼装置相比该类型阻尼制动装置的使用性能更稳定可靠，更贴合实际工程的需要4.个人防护装备中的应用STF是一种非牛顿流体，由分散相粒子（如SiO2）和分散相介质（如聚乙二醇）混合而成的具有剪切增稠特性的分散体系未经STF处理过的14层凯夫拉纤维（图a）经STF处理过的4层凯夫拉纤维（图b）利用此特性制成的液体防弹衣，相比传统防弹衣在抵抗子弹冲击、尖刀刺戳等性能上拥有很大的优势谢谢观赏此

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