非牛顿流体研究报告

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非牛顿流体的流变特性研究

非牛顿流体的流变特性研究

非牛顿流体的流变特性研究流变学是物理学和工程学的一个重要分支,研究物质的流动和变形行为。

非牛顿流体是一类特殊的流体,其流变特性与牛顿流体有所不同。

本文将探讨非牛顿流体的流变特性以及相关研究进展。

一、非牛顿流体简介非牛顿流体是指在变形应力与变形速率不成比例关系的流体。

与牛顿流体不同,非牛顿流体的黏度会随着剪切速率或剪切应力的变化而变化。

根据剪切速率变化对黏度的影响,非牛顿流体可以分为剪切稀释流体和剪切增稠流体两类。

剪切稀释流体在剪切速率增加时,黏度会下降,即流体的流动性增加。

这种现象常见于高分子溶液、悬浊液等。

剪切增稠流体则在剪切速率增加时,黏度会增加。

其中最著名的例子是玉米淀粉和水混合后形成的液体,即所谓的“奇观物质”。

二、非牛顿流体的流变模型非牛顿流体的流变行为可以通过多种模型来描述,其中最常用的是幂律模型和卡门模型。

幂律模型基于幂律关系,即剪切应力与剪切速率的幂函数关系。

该模型形式如下:τ = K × (γ・)^n其中,τ表示剪切应力,K为比例常数,γ・为剪切速率,n为流变指数。

流变指数n的值可以用来刻画非牛顿流体的流变类型。

若n>1,表示为剪切增稠流体;若0<n<1,表示为剪切稀释流体;若n=1,表示为牛顿流体。

卡门模型则假设非牛顿流体的黏度与剪切应力呈指数关系。

该模型形式如下:η = A × e^(Bτ) + C其中,η表示黏度,A、B和C为常数,τ为剪切应力。

卡门模型适用于描述粘弹性较高的非牛顿流体。

三、非牛顿流体的研究进展随着科学技术的不断发展,非牛顿流体的研究也取得了丰富的进展。

研究人员通过实验和理论模拟,深入探讨了非牛顿流体的性质和应用。

在实验方面,研究人员通过流变仪等工具,对不同类型的非牛顿流体进行流变学特性测试。

例如,他们研究了聚合物溶液的剪切流变行为以及微乳液的流动性等。

实验结果揭示了非牛顿流体在不同温度、浓度和剪切条件下的特性,为相关领域的应用提供了理论基础。

非牛顿流体力学的理论与实验研究

非牛顿流体力学的理论与实验研究

非牛顿流体力学的理论与实验研究引言非牛顿流体是指其粘度与剪切率不呈线性关系的流体。

相比牛顿流体,非牛顿流体在流动时表现出复杂的力学性质,涵盖了许多实际应用中的重要流体,如血液、液态聚合物、液晶等。

非牛顿流体力学的理论与实验研究,对于解释和预测这些流体的行为具有重要意义。

本文将探讨非牛顿流体的力学特性、流变学模型及其在工业和生物医学领域的应用。

非牛顿流体的分类和特性根据粘度对剪切速率的依赖关系,非牛顿流体可以分为剪切稀化流体和剪切增稠流体。

剪切稀化流体的粘度随剪切速率的增加而降低,如稀胶、颗粒悬浊液等;剪切增稠流体的粘度则随剪切速率的增加而增加,如胶体溶液、聚合物溶液等。

此外,非牛顿流体还具有以下特性:1.时滞性:非牛顿流体的应变历史对其流变性能有影响。

在应变速率较慢的情况下,非牛顿流体的粘度可能会随时间而增加。

2.剪切变薄:当非牛顿流体在剪切应力作用下流动时,流动层内部粘度较低,形成剪切薄化现象。

这一现象广泛应用于润滑和涂覆等领域。

3.剪切率依赖:非牛顿流体的粘度与剪切速率相关。

粘度可以随着应力的增加而呈线性或非线性变化。

非牛顿流体的流变学模型为了描述非牛顿流体的流变行为,研究者们提出了多种流变学模型。

下面介绍几种常见的模型:1.简体模型:该模型假设非牛顿流体的粘度仅与剪切速率有关,与历史无关。

其中最简单的是功率法则模型,其表示为τ = K·(dγ/dt)^n,其中τ表示切应力,γ表示剪切应变速率,K为常数,n为指数。

2.复杂模型:这些模型考虑了非牛顿流体的时间依赖性,如Maxwell模型、Kelvin-Voigt模型和Jeffreys模型等。

Maxwell模型由弹簧和阻尼器串联组成,能够很好地描述非牛顿流体的粘弹性。

3.统计力学模型:这些模型通过统计物理学的方法,研究非牛顿流体的微观结构与流变行为之间的关系,如网格模型和聚合物模型等。

非牛顿流体的实验研究为了验证非牛顿流体的流变学模型,研究者们进行了大量的实验研究。

写非牛顿流体的实验作文

写非牛顿流体的实验作文

写非牛顿流体的实验作文
大家好!今天我要和你们分享一个超有趣的实验,这个实验的主角就是非
牛顿流体。

什么是非牛顿流体呢?简单来说,它就是一种“脾气”很怪的液体,你对它温柔,它就很听话;你要是用力过猛,它就会“反抗”你。

听起来是不
是很神奇?那就让我们一起来看看吧!
我们需要准备一些材料:一碗水、一些玉米淀粉和一个勺子。

接下来,就
是见证奇迹的时刻啦!
我先把玉米淀粉慢慢地倒入水中,然后用勺子搅拌均匀。

一开始,水还是水,淀粉还是淀粉,它们俩好像还不认识对方。

但是别着急,我们再搅拌搅拌,就会发现水慢慢地变得浓稠了起来。

这就是非牛顿流体的第一个特点:遇强则强!
然后,我用勺子轻轻地碰了一下非牛顿流体,咦?它好像变得“硬”了起来,勺子居然被弹了回来!这是怎么回事呢?原来,当我们快速地搅拌非牛顿
流体时,它就会变得像固体一样坚硬;但是当我们轻轻触碰它时,它又会恢复
到原来的状态。

这是不是很有趣呢?
我要给大家表演一个更厉害的绝技。

我用手用力地拍打非牛顿流体,哇!
它居然像橡胶一样弹了起来,我的手也被弹了一下,有点疼呢!但是真的好过
瘾啊!
通过这个实验,我发现非牛顿流体真是一种神奇的物质。

它不仅让我感受到了科学的乐趣,还让我明白了一个道理:生活中有很多看似平凡的事物,只要我们用心去观察、去探索,就会发现它们的奥秘。

好了,今天的实验就到这里啦!希望你们也能喜欢这个有趣的实验,记得和我分享你们的发现哦!拜拜!。

三年级语文作文我做了一个小实验非牛顿流体

三年级语文作文我做了一个小实验非牛顿流体

三年级语文作文我做了一个小实验非牛顿流体哎呀,今天我做了一个小实验,真是好玩极了!这个实验叫做“非牛顿流体”,你知道什么是非牛顿流体吗?别急,让我慢慢告诉你。

非牛顿流体就是那些不像牛顿流体那样,你加点力它就变硬,不加力它就变软的液体。

比如说,我们家里的牙膏、洗发水、洗手液等等,都是非牛顿流体哦!今天我就做了一个非牛顿流体的小实验,让我来给你讲讲吧!
我准备了一个透明的玻璃杯,然后倒了一些水进去。

接着,我又拿了一些小苏打粉放进水里。

你猜怎么着?一开始的时候,小苏打粉在水里飘来飘去,好像在跳舞一样。

但是过了一会儿,小苏打粉就开始慢慢地沉到水底去了。

这时候,我用筷子轻轻地搅了一下水,发现水变得有点儿粘稠了。

然后,我又拿了一些醋倒进玻璃杯里。

你猜怎么着?醋和水混合在一起之后,竟然变成了一种非常奇怪的颜色!而且,当我用筷子搅动的时候,醋和水居然开始分层了!上层的是透明的醋,下层的是白色的沉淀物。

这是怎么回事呢?原来,醋里面有一种叫做“乙酸”的东西,它和水混合之后就会形成一种叫做“乙酸钙”的沉淀物。

我又拿了一些洗洁精倒进玻璃杯里。

你猜怎么着?洗洁精和醋混合在一起之后,竟然产生了一种非常神奇的现象!那就是——洗洁精变得像胶水一样粘稠起来!而且,当我用筷子搅拌的时候,洗洁精还会不停地冒泡呢!这是因为洗洁精里面有一种叫做“表面活性剂”的东西,它可以降低水的表面张力,让水分子变得容易相互接触。

通过这个小实验,我学到了很多关于非牛顿流体的知识。

原来生活中有这么多有趣的东西等着我们去发现呢!以后我要多做这样的实验,让自己变得更聪明、更有趣!。

非牛顿流体实验报告

非牛顿流体实验报告

非牛顿流体实验报告
一、实验目的
本实验旨在研究非牛顿流体的流变特性,通过实验数据的收集和分析,探讨非牛顿流体在外力作用下的变形和流动规律,加深对非牛顿流体特性的理解。

二、实验原理
非牛顿流体是指在外力作用下,其黏度大小不仅取决于流体本身的性质,还取决于外力大小和流体流动状态。

最常见的非牛顿流体包括胶体和溶液等。

在实验中,我们将通过旋转粘度计等方法来测定非牛顿流体的黏度。

三、实验步骤
1. 将待测非牛顿流体置于粘度计内,设定旋转速度;
2. 启动粘度计,记录下测量结果;
3. 根据记录的数据分析非牛顿流体的黏度特性。

四、实验数据与分析
通过实验测得非牛顿流体在不同旋转速度下的黏度随着剪切速率的增加呈现不同的变化规律,符合非牛顿流体的特性。

实验结果表明,在外力作用下,非牛顿流体的流动性质会有所改变,这种现象在实际工程和生产中具有很重要的意义。

五、结论与建议
本次实验通过对非牛顿流体的黏度特性进行研究,深化了我们对非牛顿流体流动规律的认识。

在今后的工程应用中,可以根据实验结果来调整非牛顿流体的操作参数,以提高工作效率。

此外,还需要进一步深入研究非牛顿流体的相关特性,探索其更广泛的应用领域。

六、参考文献
[1] 王明. 胶体与表面活性剂[M]. 科学出版社, 2010.
[2] 张三,李四. 油水分离器设计手册[D]. 化学工业出版社, 2015.
以上为本次非牛顿流体实验报告的主要内容,谢谢阅读。

用旋转粘度计法研究非牛顿流体的流变性能

用旋转粘度计法研究非牛顿流体的流变性能

用旋转粘度计法研究非牛顿流体的流变性能陈朝霞 管 民(新疆大学化学化工学院 新疆乌鲁木齐 830008)摘 要 本文主要介绍在5个不同减阻剂浓度(0mg/L,100mg/L,200mg/L,300mg/L, 400mg/L)和不同温度(15℃,20℃,25℃)下,用旋转粘度计法测定减阻剂样品在7m in 内,剪切速率从0~183.45/s下,研究0号柴油及加入减阻剂后的流变性能。

一般情况下,幂律模型适合于大部分非牛顿流体。

加剂后的柴油溶液,与空白柴油相比较,稠度都有不同程度的提高。

在低剪切速率下,大多数实验结果表现为牛顿流体流变行为,但D2 41(块)溶液例外,浓度为300mg/L的15℃和20℃及浓度为400mg/L的25℃表现出假塑性流动行为。

浓度与粘度的线性关系用关系和指数关系相对于乘幂关系拟合程度较高,而用乘幂关系拟合程度较低。

粘度与温度间服从于阿累尼乌斯方程。

关键词 减阻剂 旋转粘度计 流变性能前言随着石油产品管输技术的发展,高分子减阻剂已广泛应用于原油和成品油的管输过程。

高分子减阻剂本身属粘弹性体,其10%的减阻剂溶液呈现出非常高的粘弹体,较难流动,可拔成很长的丝。

高分子减阻剂能溶于原油或成品油中,但不溶于水,遇水将发生分子长链卷曲。

减阻剂溶液呈非牛顿特性。

低剪切率下粘度高达3000Pa・s,120℃以下不会分解,比较稳定〔1〕。

目前减阻效应已在世界上得到广泛运用,特别是远距离流体输送,如原油及成品油的管输。

减阻剂的使用将使动力消耗、能量消耗大大减小,或在能耗一定的情况下,可大大提高输油量,对管输的节能有着深远的意义。

加入减阻剂后柴油的流变行为是评价减阻性能的一种有效方法,对过程设计、评价、建模起着重要作用。

高分子减阻剂性能的好坏直接影响其实际应用,而对其性能的评价是多方面的。

作为流变测量之一的粘度测量可以获得各种产品的性能、预期信息、处理效应、配方变化以及老化现象等等,以保持每批材料的一致性〔2〕。

我做了一个小实验非牛顿流体作文

我做了一个小实验非牛顿流体作文

我做了一个小实验非牛顿流体作文朋友们!今天我可做了一个超级有趣的小实验——非牛顿流体。

一开始,我准备了一堆材料,有玉米淀粉和水。

我心里还在嘀咕,就这两样东西能弄出啥神奇的玩意儿?
我按照网上说的比例,把玉米淀粉和水混在一起。

刚开始搅拌的时候,感觉就像在和稀泥,黏糊糊的。

我一边搅和一边想,这能成吗?
等搅拌得差不多了,我把手慢慢伸进这盆“糊糊”里。

哇塞!轻轻放进去的时候,它就像水一样,我的手能轻易地插进去。

可当我想要快速抽出来的时候,它突然变得像石头一样硬,死死地拽住我的手,不让我走!
我又试着用拳头快速砸下去,拳头居然被弹了回来,就好像打在了一块超级有弹性的橡胶上。

这感觉太奇妙啦,我就像发现了新大陆一样兴奋。

我还把一个小球扔进去,小球慢慢地沉下去,一点儿阻碍都没有。

可当我用很大的力气把球砸进去,它居然在表面跳了起来,根本进不去。

这个非牛顿流体的实验真是太好玩啦!让我感觉像是在和一种有魔法的东西打交道。

我不停地摆弄着,玩得不亦乐乎,都忘记了时间。

怎么样,朋友们,你们是不是也想试试这个神奇的非牛顿流体实验啦?。

非牛顿流体实验总结

非牛顿流体实验总结

非牛顿流体实验总结非牛顿流体是指在流动过程中不满足牛顿流体黏度恒定的特性。

在实验中,我们通过对不同类型的非牛顿流体进行测试和观察,总结出了一些有关非牛顿流体性质的重要发现。

一、背景介绍非牛顿流体是指在流动过程中其黏度随着剪切应力的变化而变化的流体。

与牛顿流体不同,非牛顿流体的黏度是一个复杂的函数,与剪切速率、剪切应力等因素有关。

非牛顿流体的研究对于理解流体力学的基本原理以及应用于工业和生物领域具有重要的意义。

二、实验设计我们选择了几种常见的非牛顿流体,包括淀粉溶液、牛奶、液体巧克力等。

实验中,我们使用了旋转式流变仪进行测试,通过施加不同的剪切应力对流体进行剪切,然后测量流体的黏度。

三、实验结果及分析1. 淀粉溶液实验淀粉溶液是一种典型的非牛顿流体。

在实验中,我们发现随着剪切应力的增加,淀粉溶液的黏度逐渐降低。

这是因为淀粉溶液中的淀粉颗粒在剪切作用下逐渐聚集,形成了类似于网状结构,使得溶液的黏度减小。

2. 牛奶实验牛奶是一种常见的非牛顿流体。

实验中,我们发现牛奶的黏度随着剪切应力的增加而增加。

这是因为牛奶中的蛋白质在剪切作用下发生了变化,形成了类似于胶体的结构,使得牛奶的黏度增加。

3. 液体巧克力实验液体巧克力是一种常见的非牛顿流体。

实验中,我们发现液体巧克力的黏度随着剪切应力的增加而减小,但当剪切应力超过一定阈值时,黏度开始增加。

这是因为液体巧克力中的可可固体颗粒在剪切作用下逐渐分散,使得黏度减小,但当剪切应力过大时,可可固体颗粒重新聚集,黏度增加。

四、实验总结通过对不同类型的非牛顿流体进行实验,我们发现了一些与牛顿流体不同的性质。

非牛顿流体的黏度不是恒定的,而是随着剪切应力的变化而变化。

不同类型的非牛顿流体在剪切作用下表现出不同的变化趋势。

淀粉溶液的黏度随着剪切应力的增加而减小,牛奶的黏度随着剪切应力的增加而增加,液体巧克力的黏度在剪切应力较小和较大时增加,在中间范围内减小。

非牛顿流体的研究在科学研究和工程应用中具有重要的意义。

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【引言】最近’非牛顿流体’经常
【研究目的】(1)初步了解非牛顿流体的制备方法与识别标准
(2)初步认识非牛顿流体的特殊性质
(3)非牛顿流体的创新应用
【器材】淀粉,水,硬质小球,两容器,一表面光滑的长棍,一中空导管
一碟一碗一杯一筷子
【研究过程】1以淀粉:水=3:1的比例先加水后加淀粉混合两物质,搅拌的淀粉糊(非牛顿流体)
2用一保鲜袋包着穿个洞再再用力挤.
3再使其自由流下
4在一只有粘弹性流体(非牛顿流体的一种)的烧杯里,把实验杆插进流体中
再旋转。

5把流体装进一杯中,微向侧倾致有流体留下,再立正.
6用一重球从高处落下打到流体上。

【总结与思考】
【本研究查的资料】(1)淀粉糊型非’的制法
(2)非’的辨别标准
(3)非牛顿流体特性及研究
3.1 射流胀大
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
3.2爬杆效应
在一只有粘弹性流体(非牛顿流体的一种)的烧杯里,旋转实
验杆。

对于牛顿流体,由于离心力验的作用,液面将呈凹形;而
对于粘弹性流体,却向杯中心运动,并沿杆向上爬,液面变成凸
形。

甚至在实验杆的旋转速度很低时,也可以观察到这一现象。

3.3无管虹吸
将管子慢慢地从容器里拔起时,可以看到虽然管子已不再插在
流体里,流体仍源源不断地从杯中抽起,继续流进管里。

甚至
更简单地,连虹吸管都不要,将装满该流体的烧杯微倾,使流
体流下,这过程一旦开始,就不会中止,直到杯中流体都流光。

3.4连滴效应(其自由射流形成的小滴之间有液流小杆相连)
3.5拔丝性(能拉伸成极细的细丝,可见笔者另一文“春蚕到死丝方
尽”)
3.6剪切变稀
3.7液流反弹
(4)非’目前的应用。

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