第三章线性粘性流动.pptVIP

第三章. 线性粘性流动;;;; 一、线性粘性流体被称为牛顿流体. 1687年,牛顿首先提出过一个假设,认为流动的阻力正比于两部份流体相对流动的速度.进一步的理论深化为 剪切应力与剪切速率成正比.剪切粘度为一恒量.前提是在一定的温度和压力下.;稳定的简单剪切流动模式: 这种流动可看作是发生在处于两块平行板之间的流体之中的.一块板静止,一块板以V的速度运动.模式如下图: 在Y=0处,速度为0,在Y=H处,速度与上板的移度速度相等. ;; 考虑层流情况下流体中两个相距dr的液体平行层面以相对速度dv移动，上液层比下液层的速度大dv，速度梯度方向平行于y轴方向，剪切变形用符号 γ表示 在下液层以速度V=dx/dt 沿x方向流动，而在上流层以v+dv速度移动 γ=dx/dr γ对时间的导数即剪切速率** **=d*/dt=d/dt(dx/dr)=d/dr(dx/dt)=dv/dr(s-1) 即剪切速率即速度梯度。 剪切应力τ，即垂直于y轴的单位面积液层上所受的力，表示为 τ=F/A 单位 达因/cm2 ;3-2 牛顿定律;3-3 线性粘性变形的特点;这是粘性变形的特点,其变形是不可回复,永久变形.聚合物的熔全发生流动,涉及到分子链之间的相对移动. 3.能量损失.外力对流体所作的功在流动过程中转为热能而散失.这与弹性变形过程中的贮能恰恰相反. 4.正比性 应力与应变速率成比.;3.4 流动方式 ;;我们现在来讨论离轴r的一层圆柱状流体,在其外表面的流体对其施加的剪切应力为trz,此时它的层流方程如下所示: 速度梯度\流速\流量(单位时间流过的体积) ;3.4.2 同心圆筒流动（旋转粘度计）; 从最后的粘度公式可以看出,利用此原理的粘度计,测得实验过程中的外筒角速度及内圆筒上的转矩即可求得粘度. 有两处特例: ;3.4.3 锥板流动(圆锥平板粘度计 ）;一般情况下,在讨论简单剪切流动时,剪切速率考虑为常数. 所以其流动方程表达式为 ;3.4.4 扭转流动;3.4.5 狭缝流动;3.5 粘度的测定;;;2.旋转粘度计 前面讨论的圆周流动,锥板流动和扭转流动都涉及旋转.实验中所测得的量为角速度和施加的力矩.就可以计算粘度. ;3.6 聚合物稀溶液的粘度;;2.特性粘数与分子量的关系 结合课后习题5来加深理解。;3.8 聚合物???体的粘度;