第四章线性粘性和非线性粘性.pdf

第四章线性粘性和非线性粘性 4.1稳定的简单剪切流动 y 0,v 0 v γ y γ 为常数 y h ,v vmax v max γ (u / h) / t γ / t h 4.2牛顿定律与牛顿流体 牛顿流动定律：τ = ηγ 牛顿流体：符合牛顿流动定 律的流体 如：水、甘油 粘度为流体发生单位速 度梯度时单位面积上所受到 的剪切应力.反映了液体分 子间的相互作用而产生的流 动阻力,即内摩擦力的大小. 4.3线性粘性流动变形的特点 1 变形的时间依赖性 2 流体变形的不可回复性 3 能量损失 4 正比性 4.4非牛顿流体 4.1.1粘度的剪切速率依赖性 一 假塑性 (pseudoplastic)或剪切稀化(shear-thinning) 二 膨胀性 (dilatancy)或剪切稠化(shear-thickening) 4.1.1非牛顿流体的流动曲线分析 一 假塑性流体 (1) 第一牛顿区( ) η0 (2)假塑区或剪切稀化区(ηa ) (3 ) 第二牛顿区( η∞ ) 描述流动曲线的经验方程 1 幂律定律 n n−1 S Kγ (Kγ )γ η Kγn−1 a K:稠度系数,是一种材料常数 n: 流动指数或非牛顿指数 n=1,流动属牛顿型,K为粘度 n1,流动属假塑体 橡胶材料n值比塑料小;温度下降,剪切 速率升高,分子量增大,填料量增多,n 值减小. 2 carreau方程 a ηa c (1 +bγ ) γ →0,η η a a 0 −c γ 1/b ,η a (bγ ) a γ 当 与1/b相当时,公式反映了材料性质 由线性区向幂律区的过渡 2 cross方程 η −η 0 ∞