浅析非牛顿流体的特点
润滑脂是一种典型的非牛顿流体。
牛顿流体是指任一点上的剪应力都同剪切变形速率呈线性函数关系的流体,自然界中许多流体都是牛顿流体,如:水和酒精这些纯液体、轻质油、低分子化合物容积等。
所以非牛顿流体是指不满足牛顿黏性实验定律的流体,即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。非牛顿流体广泛存在于生活、生产和大自然之中。如:大部分生物流体,人身上的淋巴液、细胞质等;高分子聚合物,聚乙烯、尼龙、涤纶、泥浆、牙膏等;食品工业中的番茄汁、蛋清、炼乳、面团等。
非牛顿流体特点
1. 射流胀大
当非牛顿流体从一个大容器流进一根毛细管时,再从毛细管流出时,出口处的射流直接会比毛细管的直径大。射流的直径与毛细管直径之比,称为模片胀大率。
2. 爬杆效应
当非牛顿流体存放在烧杯中,用一根旋转杆均速旋转时,非牛顿流体会沿杆向上爬,液面逐渐形成凸型,甚至在旋转速度很低时,也会出现这一现象。
3. 无管虹吸
在虹吸试验时,对于牛顿流体,只要虹吸管离开液面,虹吸现象就会马上停止。但当非牛顿流体出现虹吸管离开液面时,液体任会持续保持虹吸现象。
4. 湍流减阻
在普通的牛顿流体中加入少量的高聚合物,使其出现一定的非牛顿流体特性后,发生了明显压差降低的减阻效应。如在消防水中添加少量聚乙烯氧化物后,经消防车的龙头喷出的高度比平时要高出一倍以上。
5. 其他
另外非牛顿流体还有许多特性,如拔丝性,剪切变稀,连滴效应,液流反弹等。
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