纯组分高压流体的粘度模型
(完整word版)流体粘度测定
流体粘度的测定一、实验目的液体的粘度表示它的流动性的大小，粘度大则流动性小，反之亦然。
液体的粘度随着温度的升高而降低，通过实验，要求了解液体恩格拉(Engler)粘度的工业测定方法和温度对粘度的影响。
二、实验原理粘度是表示流体质点之间摩擦力大小的一个物理指标，粘度大即摩擦力大，流动性小。
根据牛顿粘度定律：dnduA F μ=式中：F ——内摩擦力，N ；μ——粘性系数(粘度)，Pa.s ； A ——面积，m ； du/dn —速度梯度,s -1。
当各值均采用C 、G 、S 制时，μ的单位为泊（poise ）。
测定粘度的方法很多。
在工业上，多采用泄流法来测定流体的粘度。
泄流法的内容是：在一定条件下，一定容量的液体经由锐孔流出所需要的时间,就表示该液体的粘度。
工业上用的粘度计也很多，如恩格拉(Engler)粘度计,赛波尔(Saybolt)粘度计,雷德乌德(Redwood)粘度计等。
恩氏粘度计测粘度的方法是：在实验的温度下测定200ml 试样油从小孔流出所需要的时间，该时间与20℃时200ml 蒸馏水流出所需要的时间相除，所得的商就是该试样油在实验温度下的粘度，即：E t =）蒸馏水流出的时间（秒时）试样油流出的时间（秒时ml C ml C t 20020200οο其单位为条件度，用ºE 来表示。
一般地20℃的蒸馏水流出的时间为51±1秒，本实验不进行这项测定，对每台仪器，都已测量好（标准水值）并标明在粘度计外表面上。
三、实验设备实验装置如下图所示1.棒式温度计2.温控仪探头3.手动搅拌器4.恩氏温度计5.加热器6.内锅盖7.内锅8.外锅9.油面高度标志10.木栓11.流出管（锐孔）12.支架13.粘度计接收瓶14.调整螺丝15温度控制仪图1、恩氏粘度计四、实验步骤1、用木栓堵住内锅底部之小孔，注意必须严堵，但不能用力过度。
2、将试样油沿着玻璃棒缓慢注入到内锅中，注意不能产生气泡。
流体力学的基本理论和模型
流体力学的基本理论和模型引言：流体力学是研究流体运动及其相互作用的物理学科，广泛应用于工程、天气预报、医学等领域。
本文将探讨流体力学的基本理论和模型，以及其在现实生活中的应用。
一、基本理论1. 流体的性质流体力学研究的是流体，而非固体。
流体与固体相比，其分子结构更加松散，没有固定的形状，易受外力作用产生形变。
流体力学的基础理论主要包含压力、密度、黏度和速度等概念。
其中，压力是指流体作用在单位面积上的力，密度是指单位体积中流体的质量，黏度则描述了流体的内摩擦阻力。
速度是流体运动过程中的关键参数，通过研究速度场的分布情况，可以揭示流体的运动规律。
2. 流体运动方程流体的运动是在力的作用下发生的，流体力学主要研究力对流体运动的影响。
流体力学的基本原理可以归结为流体运动方程。
其中，连续方程描述了流体的质量守恒，动量方程描述了流体的力和加速度之间的关系，能量方程则描述了流体在运动过程中能量的转换。
研究流体运动方程可以揭示流体运动的规律，为流体力学的应用奠定基础。
二、流体模型1. 管道流管道流是流体力学的经典模型之一，研究流体在管道中的流动。
在管道流中，流体会受到摩擦力的作用，形成一定的阻力。
通过研究管道流的特性，可以确定管道内的流速、压力和流量等参数，为管道工程设计提供依据。
2. 湍流湍流是指流体在流动过程中出现的不规则、混乱的运动。
与层流相比，湍流的速度场分布更加复杂，存在大量的涡旋结构。
湍流是流体力学研究中一个重要的课题，探究湍流的发生机制和特性，有助于提高管道和飞行器等设备的性能和安全性。
三、应用实例1. 飞行器设计流体力学在飞行器设计中起着重要的作用。
例如，通过研究飞行器受力情况，可以优化飞翼的结构，减小空气阻力，提高飞行器速度和燃料效率。
此外，流体力学还可以用于分析飞机起飞和降落的气动特性，确保飞机在各种气象条件下的安全性。
2. 石油开采石油开采过程中，流体力学可以帮助工程师预测地层中的油水分布、计算油井的产量，并优化注水和采油的工艺。
粘度概念及牛顿模型
粘度的概念与牛顿流体模型大家好，各位应该都有brookfield的粘度基础介绍的PPT资料，其中的概念与原理我把我的理解用简单的语言把概念传递给大家。
仅供参考。
粘度的定义粘度有定性与定量两个概念，简单的说粘度就像力，速度等其他的物理量一样，用来表示流体流动特性的物理量。
通常我们说快慢都用速度表示，同样，粘度是用来表征流体形变时的变化量。
快慢用速度表示流体形变状态用粘度表示定量定义:量化（即用科学的计算公式）表示粘度值：η=τ/γ，这个是牛顿想出来的。
粘度=剪切力/剪切率（要记牢）粘度的测量及旋转粘度计的原理都与这个概念离不开；在牛顿流体模型中我们将这个公式分解来理解：A：流体模型的面积；F水平方向受到的力；V：水平方面的速度；X：模型上下的距离；剪切力（也叫剪切应力）τ=F/A单位是：力的单位/面积单位。
剪切力是水平方向所受到的阻力与面积比的量。
假设A不变则F越大，剪切力越大。
注：100,000dynes=1N剪切率γ=V/X速度单位/距离单位是1/S时间的倒数，秒分之一。
剪切率是与速度成正比，与距离成反比的量。
假设X不变，则速度越大，剪切率越大。
旋转式粘度计的测量原理就是根据牛顿流体模型得来的。
粘度的单位与类型：动力粘度：最最常见粘度类型及单位。
1000cp（厘泊）=1000mpa*s（毫帕*秒）=1Pa*S（帕*秒）-------------这是最常见的单位100cp=1P（泊）运动粘度：100cSt（厘斯托克）=1St（Stoke斯托克）=1㎜2/s粘度类型通常记住以上两种就够了，当然我们还有绝对粘度、相对粘度之分，表观粘度等，但基本用不到。
其他分类了解即可。
表观粘度：由于假塑性流体的粘度随γ′和σ而变化，所以人们用流动曲线上某一点的σ与γ′的比值，来表示在某一值时的粘度，这种粘度称为表观粘度，用ηa表示。
现在通用的粘度单位是cp，其他的还有秒，KU，krebs等；秒的单位通常是用福特杯、蔡恩杯等涂料杯测量一定体积的物料从标准杯中流完的时间；如下图各种通过测时间的涂料杯，这在很多行业中还在沿用至今，操作简单、快捷、方便，粘度值不需要太精确。
流体力学中的黏性流体
流体力学中的黏性流体黏性流体是流体力学中的重要概念之一，它在实际生活和工程应用中有着广泛的应用。
本文将探讨黏性流体的基本特性、黏性流体的模型以及黏性流体在工程中的应用案例。
1. 黏性流体的基本特性黏性流体是一种具有内部黏性阻力的流体。
与无黏性流体（如理想气体）不同，黏性流体具有以下基本特性：1.1 流体的黏度黏度是黏性流体最重要的特性之一。
它描述了黏性流体内部分子之间相互作用的强度。
黏度越大，流体的黏性就越高，即流动阻力越大。
1.2 流体的粘性黏性流体具有粘性，即常常会产生阻力和内摩擦力。
当流体流动时，流体分子之间会发生相互作用，导致流动速度的差异。
这种相互作用会导致黏性流体内部的能量耗散。
1.3 流体的剪切应力黏性流体在流动过程中会受到剪切应力的作用。
剪切应力描述了流体内部不同层次之间的相对运动情况。
当黏性流体受到剪切应力时，会发生流体的变形和能量的耗散。
2. 黏性流体的模型为了研究黏性流体的性质和行为，研究者们提出了多种黏性流体模型。
下面介绍两种常用的模型：2.1 牛顿流体模型牛顿流体模型是最简单且最常用的黏性流体模型。
根据该模型，流体内部的黏性阻力与剪切速率成正比。
这意味着牛顿流体的黏度在不同的剪切速率下保持不变。
2.2 非牛顿流体模型非牛顿流体模型适用于一些特殊流体，如液晶、聚合物溶液等。
与牛顿流体不同，非牛顿流体的黏度会随着剪切速率的变化而发生改变。
这种流体模型在实际应用中更加复杂，但也更加接近真实的流体行为。
3. 黏性流体在工程中的应用案例黏性流体在工程领域中有着广泛的应用。
以下是几个黏性流体在工程中的应用案例：3.1 润滑油润滑油是黏性流体的典型应用之一。
黏性流体的黏度可以调整，使其在机械设备中形成一层薄膜，减小设备零件之间的摩擦和磨损。
3.2 高分子聚合物高分子聚合物是一种非牛顿流体，常用于涂料、胶水等领域。
通过调整聚合物的黏度和流变性能，可以实现不同的涂覆和粘附效果。
3.3 食品加工在食品加工过程中，黏性流体的应用非常广泛。
流体力学中三个主要力学模型
流体力学中三个主要力学模型
流体力学中的三个主要力学模型分别是：
1. 欧拉方程：描述流体的宏观运动，基于连续性方程和动量守恒方程。
该模型假定流体是连续分布的，无黏性、无压缩性和外部力场作用的理想流体。
2. 非牛顿流体模型：描述流体内部粘性特性与剪切速率的关系，包括粘弹性、塑性和黏度剪切等因素。
该模型适用于高浓度悬浮体、聚合物溶液等非牛顿流体。
3. 雾化模型：用于描述将一液滴或者液体流的分离成许多小液滴的现象，在工程领域得到广泛应用。
该模型包括通过理论和实验方法求解流体表面张力、液滴间距和液滴尺寸分布等参数。
超常温高压CO2流体的方程状态模型及其热力学性质
超常温高压CO2流体的方程状态模型及其热力学性质一、引言随着气候变化等问题的日趋严重，人们对清洁能源的需求越来越高。
在此背景下，CO2储存与使用已经成为了研究的重点之一。
而CO2在超常温高压下的性质与热力学模型，也是当前的研究热点之一。
在本篇文章中，我们将通过讲述超常温高压CO2流体的方程状态模型及其热力学性质来展示其研究意义。
二、方程状态模型方程状态模型是将温度（ T）、压力（ P）、密度（ρ）以及组分等重要相态参数作为自变量，通过建立一个数学模型来计算流体的物性参数。
这些物性参数包括密度、热容、粘度等。
在CO2的超临界区间内，状态方程的精度对于流体的热力学性质预测非常重要。
CO2的方程状态模型有多种，比较常见的有PR、SRK等状态方程模型。
PR方程的全名为Peng-Robinson状态方程，是目前较为普遍使用的状态方程之一。
它在低温低压条件下可以准确地描述CO2的物性参数，但在超临界区间内的准确度稍微逊色。
相比而言，SRK方程在超临界区间的准确度要略高一些。
在实际应用中，需要根据不同的研究对象来选择合适的状态方程模型。
三、热力学性质CO2的超临界区间经常被研究，主要是由于它具有一些特殊的热力学性质。
具体表现在以下几个方面：1.致密性CO2在超临界状态下的密度相对较高，与液态CO2相差无几。
这种高密度也导致CO2在超临界状态下表现出一些与液态相似的行为。
例如，当CO2的温度与压力升高时，其状态变化的速率逐渐降低，从而形成了一种致密性。
2.连续性CO2在超临界状态下表现出两相连续性（semi-continuity），这是因为它的物理性质允许CO2同时呈现出液态和气态的特点。
同时，在超临界状态下CO2的密度相对较高，因此在超临界流体中不存在明显的气-液临界点。
这种连续性能够有效地扩大CO2的应用范围。
3.可逆性CO2在超临界状态下具有高度的可逆性。
由于超临界CO2的熵变几乎为零，使其可逆性非常高。
流体的黏性和黏度
流体的黏性和黏度流体是一种特殊的物质状态，其具有的流动性是其他物质所不具备的。
在涉及流体流动的物理过程中，黏性和黏度是重要的性质。
本文将探讨流体的黏性和黏度的概念、特点以及其在实际应用中的重要性。
一、黏性和黏度的概念黏性指的是流体流动时表现出的阻碍力，即流体内各质点之间的摩擦力。
黏度是衡量流体黏性的物理量，与流体内部分子间的相互作用有关。
黏度越大，表示流体流动阻力越大，流动速度越慢；黏度越小，表示流体流动阻力越小，流动速度越快。
二、黏性和黏度的特点1. 流体的黏性是一个宏观特性，与流体的内部结构有关。
不同种类的流体具有不同的黏性，黏度大小取决于流体的分子结构和分子间相互作用力的大小。
2. 黏性与温度密切相关。
温度升高会导致黏度的降低，因为温度的增加会使得流体分子的热运动变剧烈，分子间的相互作用力减弱，从而降低黏度。
3. 黏度对流体流动的影响主要表现在流速和流动形态上。
黏度较大的流体流动速度较慢，一般呈现层状流动；黏度较小的流体流动速度较快，一般呈现湍流或旋转流动。
三、黏性和黏度的应用黏性和黏度的理论与实际应用广泛存在于各个领域，包括化学、物理、生物、工程等。
1. 在化学领域，黏度是评价溶液浓度、溶解度、化学反应速率等重要参数之一。
黏度的测量可以提供有关溶液中分子间相互作用的相关信息。
2. 在物理领域，黏性和黏度是研究流体力学、湍流、涡流等问题的基础。
通过测量黏度可以进一步研究流体的运动特性和粘附行为。
3. 在生物领域，黏度是血液、细胞等生物体内物质流动的重要参数。
黏度的改变可能与疾病的发生与发展相关，因此通过黏度的测量可以对疾病进行诊断与监测。
4. 在工程领域，黏度的研究和应用广泛用于润滑油、涂料、胶水、塑料等工业产品的开发和生产过程中。
准确评估黏度可以提高产品质量、改善生产工艺。
总结：黏性和黏度是流体的重要性质，涉及到流体流动的各个方面。
黏度的大小与流体分子的相互作用力及温度有关。
理解和应用黏性和黏度对于物理、化学、生物以及工程领域的研究和实际应用都具有重要意义。
高分子物理--高聚物的粘性流动(粘流态) PPT
分子量大小影响Tf的大小。Tf是大分子质心位移的 温度，质量大的链段向各方向运动的任意性越强， 因此要向一个方向流动越困难，因此Tf
是不是所有高聚物都有流动态？
牛顿流体与非牛顿流体
一、流动及流体的类型 1、流动类型
（1）、剪切流动：层流，Re<2000；湍流，Re>4000 产生横向速度梯度的流动（如图）1Leabharlann σs2σy
3
牛顿流体
0
γ。
1-塑性流体 2-假塑性流体 3-膨胀性流体
1、塑性流体（动）
施加应力时不流动，当 s y产生牛顿流动
y 屈服应力
s y
塑性流体又称为宾汉流体
塑性流体
σs σy
0
牛顿流体 γ。
如：牙膏就属于塑性流体
2、假塑性流体
σs～γ曲。线通过原点，不是直线，向下弯曲，即在很 小的σs就开始流动。曲线的斜率（切粘度）随γ↑而↓， 即。 “切力变稀”有利于成型加工，曲线上每点的粘 度都是变化的，即粘度不为常数。
σs
假塑性流体
σy
绝大多数聚合物的熔 体都属于此类流体。
牛顿流体
0
γ。
为什么出现切力变稀 ？
3、膨胀性流体 σs～γ曲。 线通过原点向上弯曲，曲线的斜率（切粘 度）随γ↑而↑（切力增稠），加工困难
σs
膨胀性流体
高聚物的悬浮液， 胶乳或高聚物-填充
体系的流动常表现
牛顿流体
为膨胀性流动
0
γ。
非牛顿流体的σs～γ不。是直线关系为了描述其非 牛顿性，常用幂律公式表示：
s K n
k为稠度系数。n为非牛顿指数，或流动指数， 表示该流体偏离牛顿流体行为的程度。
n=1，牛顿流体； n<1，假塑性流体； n>1，膨胀性流体。
流体力学中的流体的黏滞流动
流体力学中的流体的黏滞流动在流体力学中，流体的黏滞流动是一个重要的研究课题。
黏滞流动是指当流体通过固体表面时，流体层与固体表面之间存在一种摩擦力，使得流体沿着表面运动。
黏滞流动现象的产生与流体的黏度密切相关。
黏度是指流体抵抗剪切变形的能力。
在流体力学中，黏滞流动可以用牛顿黏度模型来描述。
牛顿黏度模型认为流体的黏度与流速成正比，黏度系数称为黏度。
通常，黏度较大的流体会表现出较大的阻力与摩擦力。
黏滞流动可以分为层流和湍流两种形式。
在层流中，流体沿着固体表面形成的层次运动，运动方向平行，并且速度趋于零。
这种流动形式在细小管道内发生较为常见。
而在湍流中，流体的速度是不规则的，并且会形成涡流。
湍流流动时，流体与固体表面之间会产生混合和扩散。
黏滞流动现象不仅在自然界中普遍存在，也有着广泛的应用。
例如，在工程领域中，黏滞流动的研究对于设计船舶、飞机和汽车等交通工具的外形和动力学性能具有重要意义。
此外，黏滞流动还涉及到石油勘探、化工工艺和环境工程等多个领域。
对于流体黏滞流动的研究，科学家们发展了许多数学模型和实验方法。
其中最重要的模型之一是Navier-Stokes方程，它基于质量守恒、动量守恒和能量守恒原理，揭示了流体的运动规律。
然而，由于Navier-Stokes方程的求解十分困难，目前尚未找到通用的解析解。
因此，科学家们通过数值模拟和实验方法来研究复杂的黏滞流动现象。
实验方法主要包括利用流体动力学实验室进行流体黏滞流动的可视化实验。
通过使用高速摄像机和荧光染料，在实验室中观察和记录流体流动过程。
这些实验可以帮助科学家们研究流体的运动特性，并验证数学模型的准确性。
除了实验方法，数值模拟也成为研究黏滞流动的重要手段。
数值模拟通过使用计算机模拟流体流动，可以模拟各种黏滞流动现象，如层流、湍流、涡流和粘弹性流动等。
通过数值模拟，科学家们可以研究流体黏滞流动的复杂特性，并提供实验不易获得的详细信息。
总的来说，流体的黏滞流动在流体力学中占据着重要地位。
流体的粘性与理想流体模型恩氏粘度E
1.1 流体的分散性与连续介质模型 1.2 流体的压缩性与不可压缩模型 1.3 流体的粘性与理想流体模型 1.4 牛顿流体与非牛顿流体 1.5 流体的静压 1.6 流体静压平衡方程 1.7 气体的位压头与静压头
1.1 流体的分散性与连续介质模型
一、流体的分散性
固体： 原子（分子）排列结构短程有序，长程也有序，能保 持自身体积与形状
渐显著
混合流体
lg m (xi lg i )
m
(
xi
M
0.5 i
)
(
xi
M 0.5 i
)
三、理想流体模型
1.4 牛顿流体与非牛顿流体
如图1-2所示
1. 牛顿型流体 (曲线1) －大多数气体、水、油、低碳氢化合物
du
dy
2. 塑性流体 (曲线4) －泥浆、污水、有机胶体
气体力学中位压头
空气浮力为决定性因素
图1-6 气体位能概念
气体所受体积力(质量力)为重力与浮力的合力，即
(位能)=(体积力合力)×(流体重心至基准面的高差)
气体所受体积力以指向基准面为正，反之为负
单位体积气体具有的位能
V 位能(h 位 )=
气 空 V
H
1.6 流体静压平衡方程
二、重力场中的流体平衡方程 （不可压缩流体静力学基本方程）
图1-4示：当流体在重力场中， 即质量力仅有重力时，单位质 量流体所受质量力的三个分量 应为
X=0，Y=0，Z=-g （Z轴以向上为正）
将其代入公式(1-18)，则得
图1-4 流体静压平衡
dp gdz