流变学作业1
流变学简答题
二、简答题（可任选答8题，每题5分，共40分）：第一章绪论1、简述聚合物流变行为的特征是什么？⑴多样性⑵高弹性⑶时间依赖性2、何为粘弹性？为什么聚合物具有明显的粘弹性？举例介绍塑料制品应用和塑料加工中的粘弹性现象？粘弹性：外力作用下，高聚物材料的形变行为兼有液体粘性和固体弹性的双重特性，其力学性质随时间变化而呈现出不同的力学松弛现象的特性。
由于高聚物材料对时间的依赖性，因此第二章基本物理量和线性粘性流动1、简述线性弹性变形的特点1、变形小2、变形无时间依赖性3、变形在外力移除后完全回复4、无能量损失5、应力与应变成线性关系：σ=Eε2、聚合物的粘性流动有何特点?为什么？1、变形的时间依赖性流体的变形随时间不断发展2、流体变形的不可回复性：粘性流体的变形是永久变形3能量散失：外力对流体所作的功在流动中转为热能而散失，这一点与弹性变形过程中贮能完全相反。
4、正比性：线性粘性流动中剪切应力与剪切应变速率成正比，粘度与剪切应变速率无关。
2、聚合物的结晶熔化过程与玻璃化转变过程本质上有何不同？试从分子运动角度比较聚合物结构和外界条件对这两个转变过程影响的异同。
聚合物的结晶熔化过程是随着温度的升高，聚合物晶区的规整结构遭受破坏的过程。
从熔点的热力学定义出发，熔点的高低是由熔融热△H与熔融熵△S决定的。
一般的规律是，熔融热△H越大，熔融熵△S越小，聚合物的熔点就越高。
聚合物的玻璃化转变过程是随温度升高，分子链中链段运动开始，由此会导致一系列性质的突变。
因此，分子链的柔性越好，链段开始运动所需要的能量越低，其玻璃化温度就越低。
3、试述温度和剪切速率对聚合物剪切粘度的影响。
并讨论不同柔性的聚合物的剪切粘度对温度和剪切速率的依赖性差异。
聚合物的剪切粘度随温度的升高而下降，在通常的剪切速率范围内，聚合物的剪切粘度也是随剪切速率的增大而降低的。
只有在极低（接近于零）及极高（趋于无穷大）的剪切速率下，聚合物的粘度才不随剪切速率的变化而变化。
流体力学作业1
第一章 液体的物理性质和液体运动物理量的描述✓ 1.1 液体的运动用✓ x=a, y=et2c b + +e -t 2c b -,z=e t 2c b +-e -t2cb -,表示,求速度的拉格朗日描述与欧拉描述. [解答] 速度的拉格朗日描述为,0=∂∂=txu 22c b e c b e t y v t t --+=∂∂=-， 22cb ec b e t z w t t -++=∂∂=-。
再由已知条件得y w z v u ===,,0，此即为速度的欧拉描述。
✓ 1.2 一速度场用 ✓ ,13,12,1tz w t y v t x u +=+=+=✓ 描述，（1） 求其加速度的欧拉描述；（2） 先求矢径表示式r=r(a,b,c,t)，再由此求加速度的拉格朗日描述； （3） 求流线及迹线。
[解答] （1）速度场由欧拉描述给出，直接由()()tv v v t z y x a ∂∂+∇•=,,, 可知()()0001122=+++++-=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=t x t x z w w y u v x u u t u a x ， ()()()22212014012t y t y t y z v w y v v x v u t v a y +=+++++-=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=，()()()22216190013t z t z t z z w w y w v x w u t w a z +=+++++-=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=。
（2）由t x u t x +==∂∂1，t y v t y +==∂∂12，tzw t z +==∂∂13， 得(),11t c x += (),122t c y += (),133t c z +=再由初始条件()()c b a z y x t ,,,,,0==得c c b c a c ===321,,∴矢径表达式即为⎪⎩⎪⎨⎧+=+=+=32)1()1()1(t c z t b y t a x∴加速度的拉格朗日描述为()()()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧+=+==+==t c t z a b t y a a z y x 1616212022流线微分方程为wdzv dy u dx == 代入为tz dzt y dy t x dx +=+=+13121，也即z dz y dy x dx 32==积分解之得⎪⎩⎪⎨⎧==3221xc z xc y由初始条件()()c b a z y x t ,,,,,0==得3221,a c c a b c ==∴流线方程为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==3322x a c z x a b y迹线方程即为拉格朗日表示的质点分布情况⎪⎩⎪⎨⎧+=+=+=32)1()1()1(t c z t b y t a x ，消去时间t 后将参数方程转化为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==3322x a c z x ab y ，此即为迹线方程。
流变学第一章
变形：是固体（晶体）材料的属性 ，而固体变形时， 表现出弹性行为，其产生的弹性形变在外力撤消时 能够恢复，且产生形变时贮存能量，形变恢复时还 原能量，材料具有弹性记忆效应。
牛顿流动定律——材料所受的剪切应力与剪切速率成正比。 流动过程总是一个时间过程，只有在一段有限时间内才能 观察到材料所受的应力与形变量成正比。
胡克定律——材料所受的应力与形变量成正比，其应力、应 变之间的响应为瞬时响应。一般固体变形时遵从胡克定律。
➢ 牛顿流体与胡克弹性体是两类性质被简化的抽象物体，实 际材料往往表现出远为复杂的力学性质如沥青、粘土、橡 胶、石油、蛋清、血浆、食品、化工原材料、泥石流、地 壳，尤其是形形色色高分子材料和制品，它们既能流动， 又能变形；既有粘性，又有弹性；变形中会发生粘性损耗， 流动时又有弹性记忆效应，粘、弹性结合，流、变性并存 对于这类材料，仅用牛顿流动定律或胡克弹性定律已无法 全面描述其复杂力学响应规律，必须发展一门新学科 流变
加工流变学的研究课题：
➢ 加工条件变化与材料流动性质（主要指粘性和弹性）及 产品力学性质之间的关系；材料流动性质与分子结构及组分 结构之间的关系。
➢ 异常的流变现象（如挤出胀大现象、熔体破裂、拉伸共振 等现象）发生的规律、原因及克服办法；
➢ 加工操作单元（如挤出、注射、纺丝、吹塑等）过程的流 变学分析；
高聚物流变学导论
食品工程特性复习题 (1)
1. 液体食品流变特性问题1.什么是流变学?2.什么是液体的流变学特性?3.流变特性如何表达?4.流变学上的理想弹性体、理想粘性体和理想塑料性体的概述。
5.什么是粘弹性体？6.粘度或表观粘度在流变学上如何定义？物理意义是什么？其单位是什么？7.何谓流化系数？8.何谓运动粘度？其单位是什么？9.流体在流变学上可分为哪两大类？10.什么是非牛顿流体？它们有什么特点？可以分成哪两大类？11.时间无关型（非牛顿）流体11.1.这类流体为什么称为“时间无关型”？11.2.其流变学特性（即流动特性）有哪些表达方式？11.3.其应力－切变速率关系会随时间变化吗？11.4.常见有哪些类型？哪些有屈服应力？哪些成线性关系？11.5.常见类型的应力－剪切速率关系曲线如何？数学表达式？流变学特性参数？11.6.哪个模型分别在一定条件下，可表达宾汉姆汉体、假塑性流体、胀流性流体、牛顿流体？11.7.指数律流体、假塑性流体、胀流性流体分别有何别名？11.8.什么是流动系数?什么是流动习性指数或流变指数?它们在流动特性模型中通常用什么符号表示？11.9.指数律流体分别在什么情形下成为假塑性流体和胀流性流体？11.10.这类流体的表观粘度随剪切速率分别有何变化趋势？11.11.卡松型流体有屈服应力吗？11.12.非牛顿型食品流体以哪种具体型式最为常见？12.时间相关型流体12.1.有哪两大类？12.2.应力（或表观粘度）随剪切时间变小的流体称为什么流体？12.3.应力（或表观粘度）随剪切时间变大的流体称为什么流体？12.4.振凝型流体的别名是什么?13.流体食品参数测定如何分类？14.基础试验14.1.常见用于流变性基础试验的粘度计类型有哪些？哪此只能用于牛顿流体测定？14.2.所有的粘度计只能测粘度吗？14.3.一般测定应注意哪些基本事项？14.4.一般用于流体流动特性测量仪器的使用前提是什么？14.5.毛细管粘度计一定只能测牛顿流体吗？14.6.重力式毛细管粘度能测什么流体的流动特性，如何使用？14.7.落球式粘度计基于什么原理？如何使用？可测高粘度流体吗？可测非牛顿流体吗？14.8.旋转式粘度计有哪些类型？14.9.旋转式粘度计测定时一般设定什么参数（转速）？测定什么参数（扭矩）？它们分别对应于流变学上的什么变量（剪切速率、剪切应力）？14.10.同心圆筒式粘度测量时，如何根据流体的粘性大小选择圆筒（内筒为大小不一的可选件）？14.11.锥板式粘度计的测量件由什么构成（圆锥和圆板）？锥角为多少（３度或更小）？这种粘度计有何特点（见讲议）？14.12.锥板式粘度计圆板上各（不同半径）处的受到的剪切力相同吗（相同）？14.13.平板式粘计测量件由什么构成（两板平行圆板）？静止板上各处受到的剪切应力相同吗（不同）？15.经验试验15.1.经验试验测量什么？15.2.稠度计常用于测什么物料？15.3.用于测量食品的两种典型稠度计分别称为什么稠度计？15.4.Ａdam稠度计如何测量流体的稠度？以什么作为稠度单位？15.5.Bostwick稠度计如何测量流体的稠度？以什么作为稠度单位？15.6.流出型粘度计如何测量流体的粘稠程度？16.模拟试验流体特性在什么条件下测量？17.利用图示简述塑流计的在线连续测量物料粘度的原理。
聚合物流变学复习题参考答案
1聚合物流变学复习题参考答案一、名词解释（任选5小题，每小题2分，共10分）：1、蠕变：在一定温度下，固定应力，观察应变随时间增大的现象。
应力松弛：在温度和形变保持不变的情况下，高聚物内部的应力随时间而逐渐衰减的现象。
或应力松弛：在一定温度下，固定应变，观察应力随时间衰减的现象。
2、时－温等效原理：升高温度和延长时间对分子运动及高聚物的粘弹行为是等效的，可用一个转换因子αT 将某一温度下测定的力学数据变成另一温度下的力学数据。
3、熔体破裂：聚合物熔体在高剪切速率时，液体中的扰动难以抑制并易发展成不稳定流动，引起液流破坏的现象。
挤出胀大：对粘弹性聚合物熔体流出管口时，液流直径增大膨胀的现象。
4、.熔融指数：在标准熔融指数仪中，先将聚合物加热到一定温度，使其完全熔融，然后在一定负荷下将它在固定直径、固定长度的毛细管中挤出，以十分钟内挤出的聚合物的质量克数为该聚合物的熔融指数。
5、非牛顿流体：凡不服从牛顿粘性定律的流体。
牛顿流体：服从牛顿粘性定律的流体。
6、假塑性流体：流动很慢时，剪切粘度保持为常数，而随剪切速率或剪切应力的增大，粘度反常地减少——剪切变稀的流体。
膨胀性流体：剪切速率超过某一个临界值后，剪切粘度随剪切速率增大而增大，呈剪切变稠效应，流体表观“体积”略有膨胀的的流体。
7、粘流活化能：在流动过程中，流动单元（即链段）用于克服位垒，由原位置跃迁到附近“空穴”所需的最小能量。
8、极限粘度η∞：假塑性流体在第二牛顿区所对应的粘度（即在切变速率很高时对应的粘度）。
9、断裂韧性K 1C ：表征材料阻止裂纹扩展的能力，是材料抵抗脆性破坏能力的韧性指标，s b C E c K γπσ21==，其中，σb 为脆性材料的拉伸强度；C 为半裂纹长度；E 为材料的弹性模量；s γ为单位表面的表面能。
10、拉伸流动：当粘弹性聚合物熔体从任何形式的管道中流出并受外力拉伸时产生的收敛流动。
或拉伸流动：质点速度仅沿流动方向发生变化的流动。
《流变学》 第四章 第一部分
外力除去， 立即完全回复
b.高弹形变(链段运动)：当外力作用时间和链段运动所需的 松弛时间有相当数量级时，链段的热运动和链段间的相对 滑移，使蜷曲的分子链逐步伸展开来，此时形变称为高弹 形变，用ε2表示。ε2较大，除去外力后，ε2逐步恢复。
外力除去， 逐渐回复
式中E2为高弹模量。 τ为蠕变松弛时间，其物理意义是指分子链以一个平衡态 构象（松弛构象）到另一个平衡态构象（紧张构象）所需 时间。 松弛时间τ=2/E2
理想的体型高聚物蠕变曲线仅有普弹和高弹形变，回 复曲线最终能回复到零，不存在永久变形，所以说，交联 是解决线型高弹态高聚物蠕变的关键措施。 但是实际上交联橡胶不能满足上述条件，即使是充分 交联的橡胶，也总有一定的蠕变量。这是因为分子链的末 端链段基本上没有被交联的网络所束缚，再加上网络本身 不完善，所以完全不产生蠕变是不可能的，不过，只要非 常小的交联就能大大减小蠕变。
内耗
由于滞后，在每一循环中就有能量的消耗，称之为力 学损耗或内耗。 这种消耗功实际上转变成热能解释出来，由于聚合物 是热的不良导体，热量不易散发出去，导致聚合物本身温 度的升高，常常影响材料的使用寿命。
内耗的情况可以从橡胶拉伸—回缩的应力应变曲线上看出 ζ
拉伸
拉伸曲线下面积为外力对橡胶所作的拉伸功
利用这个原理，可以根据有限的实验数据来预测高聚 物在很宽的负荷范围内的力学性质。
动态粘弹性
在实际使用中，高分子材料往往受到交变应力的作用 ， 即外力是周期性地随时间变化（σ=σ0sinωt），例如滚 动的轮胎、传动的皮带、吸收震动的消音器等，研究这种 交变应力下的力学行为称为动态力学行为。 以汽车轮胎为例，在车辆行驶时，汽车轮胎上某一部分一 会儿着地，一会儿离地，受到的是以一定频率变化的外力。 它的形变也是一会儿大，一会儿小，交替地变化着。如果 把轮胎的应力和形变随时间变化记录下来，可以得到两条 正弦曲线曲线。
流变学思考题
《高分子材料流变学》思考题第一章绪论1．说出流动和变形的定义。
2．简述流变学的定义及研究聚合物流变学的意义。
3．把流变学应用于模具设计中，可以解决哪些问题？第二章聚合物的基本流变性质1．什么叫聚合物的物理状态?聚合物的物理状态可分为哪几种?它们的转变主要与什么有关? 2．聚合物的流动有哪些主要特点?3．聚合物有哪些流动类型？如何分类?4．牛顿型流动有什么特点？5．试写出牛顿型流体的流动方程，并画出其流动曲线图。
6．非牛顿型流体有何特点?通常可将非牛顿型流体分为哪几类？7．假塑性流体有何特点？试画出其流动曲线。
8．影响聚合物剪切粘度的因素有哪些?它们对粘度的影响如何?9．何谓流变性?何谓粘流活化能?10．对流动性影响较显著的配合剂有哪两类?它们对流动性有何影响？11．用高分子构象改变说解释“剪切变稀”行为。
12．在挤出成型过程中，为什么会出现挤出胀大现象？13．口型出口压力降指的是什么？牛顿流体与高分子液体的出口压力降有何不同？第三章本构方程1．什么叫本构方程?如何判断本构方程的优劣？第五章流变学基础方程1．了解微分形式的连续性方程式(5－5)、全导数形式的连续性方程式(5－7)。
2．试述另一种全导数形式的连续性方程式(5－8)的物理意义。
3．“随体导数”表示什么意义？它有哪两部分组成?4．作用在流体上的力可以分为哪几类?5．了解运动方程的物理意义及应用范围。
6．在流动场中的总能量是由哪几部分组成?7．了解能量守恒方程的物理意义。
8．聚合物流体在两平行平板之间流动，其速度和温度是如何分布的？9．聚合物流体在圆管流动，其剪切应力、速度和温度是如何分布的？分别指出它们的最大、最小值的位置。
当幂律流体的非牛顿指数n不同时，其速度分布有何不同？10．试画出牛顿流体在圆管中流动时的速度分布和温度分布。
11．流体在两块温度始终保持T w的平行平板之间流动，流体内部各点的温度是否一样？为什么？第六章流变测量学1．如何用落球粘度计测定零切粘度η0?2．为什么会产生入口压力损失?应如何校正？3．一不可压缩流体在半径为R的圆管中的流动是稳定层流，在此无限长的管中取长度为L、两端压差为△P的液柱，试推导圆管中任意一圆柱面上和圆管管壁上的切应力关系式。
食品物性学第三、四章习题
一、填空题1.流变学(Rheology)是研究物质的_______和______的科学，它与物质的组织结构有密切关系。
2.食品流变学研究的对象是______。
食品物质种类繁多，为了研究方便，食品流变学把食品物质按形态简单分成______、______和______。
3.液体又可分为两大类。
符合牛顿粘性定律的液体称之为______流体；不符合牛顿豁性定律的液体称之为______流体。
把具有弹性的粘性流体归属于______流体。
4.粘性是表现流体______性质的指标。
阻碍流体流动的性质称为______。
5.有些液体在振动、搅拌、摇动时粘性减少，流动性增加，但静置一段时间后，又变得不易流动，这种性质称为______。
6.一般的食品不仅含有固体成分，而且还含有______和______。
食品属于______系统，也称______系。
7.分散体系是指数微米以下，数纳米以上的微粒子在气体、液体或固体中浮游悬浊(即分散)的系统。
在这一系统中，微粒子称为______相，分散的气体、液体或固体称为__________。
8.物体在外力作用下发生形变，撤去外力后恢复原来状态的性质称为______。
撤去外力后形变立即完全消失的弹性称为______弹性。
9.许多食品往往既表现弹性性质，又表现粘性性质，这种性质称为______。
10.麦克斯韦模型是由一个弹簧和一个粘壶______联组成的。
11.伏格特-开尔芬模型是由一个弹簧和一个粘壶______联组成。
12.常见的粘度计有______粘度计，______粘度计，______粘度计。
13.在测量粘弹性体的流变时，常用______进行一些静态测定。
14.给粘弹性体施以振动，或施以周期变动的应力或应变时，该粘弹性体所表现出的粘弹性质称为___________。
15.在动态粘弹性的测量中，当应力和应变很小时，各模量与时间呈______关系，而当应力和应变较大时，情况非常复杂，难以处理。
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二
对压裂工艺有影响的压裂液诸多性能中，最为主要的是压裂液的流变性。它涉及到压裂过程中压裂液的稳定性、悬浮能力、摩阻计算等最重要的参数设计。不同类型的压裂液具有不同的流变特性，有些表现为牛顿型流体，有些表现为非牛顿型，在非牛顿型压裂液中，主要表现为幂律形式。实际上大多数压裂设计局限于幂律流变性，这是因为对于更具有描述性的流变模型如Ellis或Herschel-Bulkley模型,一般得不到模型常数。
2.3
应用超分子化学和结构流体流变学理论，设计并研制出了具有特殊分子结构的“结构溶液型”压裂液稠化剂 GRF-1H。在溶液中，该稠化剂分子链能自动缔合，形成多个分子的结合体（即超分子聚集体），进而形成布满整个溶液空间的超分子空间网状结构，成为典型的结构流体。利用该增稠剂设计了配方简单、不需交联的压裂液，即 GRF 清洁压裂液[4]。
（2）温度对流变参数的影响。随温度的增大时，压裂液的流变指数n′随之增大，而流变系数K′则减小。
在压力为30MPa，温度为70℃的条件下，改变压裂液泡沫质量，研究了泡沫质量对流变特性的影响。
（1）体积比对粘度的影响。当泡沫质量增大，压裂液的粘度增大。在泡沫质量较低时，球形气泡可能分散良好，相互不接触；泡沫质量增大到某一阶段时，气泡致密，流动期间相互接触，引起气泡相互干扰；当质量达到最佳范围时，气泡必须变形产生流动，此范围内达到最大粘度。同时在较高压力下，CO2处于超临界状态时，随着体积比增大，压裂液中的CO2分子相互接触，相互干扰，导致压裂液粘度增大。
2.3
压裂液的携砂性能不只与其有效黏度有关，还与其黏弹性，动、静屈服值相关，因此，有效黏度已不能准确表示流体的携带能力。而其静切力、动切力或储能模量（弹性）更能准确地反映携砂情况，所以研究压裂液的黏弹性和屈服应力值是很有必要的。
压裂液动态黏弹性研究是在频率不断变化的条件下，对样品施加一个振荡应变，使其在非破坏状态下对频率做出黏弹性响应，通过测定样品的储能模量（G′，弹性效应）和耗能模量（G″，黏性效应）来表征其弹性和黏性特征，（1）应力扫描，在频率为 1 Hz、剪切应力小于1 Pa时，曲线比较平缓，随剪切应力的增加，压裂液的储能模量基本不发生变化，G′和 G″的间隔较大，且 G′恒大于 G″，说明溶液处于线性黏弹区；当应力大于 1 Pa 后，随着剪切应力的增加，G′开始降低并最终低于 G″，表现出了剪切稀释性。（2）频率扫描，在剪切应力为 0.5 Pa下，振荡频率小于 7 Hz 时，随振荡频率的增加，G′和 G″不断增加，但 G′恒大于 G″，说明溶液弹性随着频率的增加而增大，弹性明显大于黏性 ；当振荡频率大于 7 Hz 后，随着振荡频率的增加，G′和 G″交替增大或减小，说明超过了线性黏弹区，压裂液黏弹性不再稳定，溶液内部超分子结构或分子链间的缠结作用遭到破坏，施加的能量大部分损耗，此时研究压裂液的黏弹性不准确或已失去了意义。（3）对于高温扫描。使用旋转圆筒测试系统，设定剪切应力为 0.5 Pa，频率为 6.18 Hz，在160℃下对压裂液进行了扫描实验。在 160 ℃、一定频率及应力下，GRF压裂液的储能模量G′都保持在稳定值，G′约等于 G*（复合模量）并远大于 G″，而损耗模量很小，整个实验过程中弹性明显大于黏性。该压裂液的储能模量 G′达到 20 Pa 以上就具有优良的携砂性能。实验表明，该配方压裂液即使在高温时黏弹性也很好，并且随着浓度的增加，压裂液的黏弹性越显著。从其微观作用机理上讲这是由结构流体中溶质分子链间缔合作用形成的超分子结构状态所决定，体系储能模量始终大于耗能模量，所以压裂液悬浮、携砂能力完全能满足施工要求。（4）屈服应力扫描实验运用锥板测试系统，设定剪切应力为0～10Pa，测试时间为 3 min，在常温下，屈服应力大小由压裂液配方决定。根据颗粒动力学理论，压裂液的屈服应力越高，其静态悬砂性越好，这样即使是在低流速下也有很好的携砂能力，同时能很好地满足在压裂过程中由于设备损坏等情况而造成的突然停车等事故时所要求的静态悬砂性能，避免因沉砂而导致施工失败或油井事故，确保施工安全，具有重大意义。
2.高弹性 这是聚合物特有的流变行为，轻度交联的聚合物在高于玻璃化温度时，可以发生很大的变形，在拉伸试验中，其伸长可达原来长度的几倍，而且这种变形是能完全恢复的，这就是橡胶弹性。
3.时间依赖性聚合物的变形或流动具有较强的时间依赖性。同一聚合物在短时间应力作用下呈现弹性变形，而在较长时间作用下则呈现粘性变形。这与聚合物长链分子的结构以及分子链之间互相缠结有关。
2.2
保持温度120℃，增稠剂质量分数0.5%，交联剂质量分数0.1%不变，不同KCL质量分数对SRFG压裂液基液黏度和表观黏度的影响。当KCL质量分数小于1%时，随着KCL质量分数的增加,SRFG压裂液的基液黏度增加；当KCL质量分数大于1%时，随着KCL质量分数的继续增加，SREG压裂液的基液黏度减小。体现SRFG压裂液中KCL质量分数对基液黏度影响较大。这是因为疏水缔合聚合物分子结构中带有部分长链烷烃，其在盐水中溶解度比在纯水中的溶解度小，加入一定量的盐后疏水缔合聚合物分子间的缔合作用大于分子内的缔合作用，导致聚合物分子中的长链烷烃会聚集或缠结在一起，起到增稠作用；但是加入盐的量过多，分子内的缔合效应大于分子间的缔合效应，因而黏度呈现下降趋势。
2.2
对于不同增稠剂质量分数对SRFG压裂液表观黏度的影响。在120℃条件下，当增稠剂质量分数大于或者等于0.5%时，表观黏度大于50MPa·s，符合行业标准要求；当增稠剂质量分数小于0.5%，表观黏度小于50MPa·s，不符合行业标准要求。由于增稠剂质量分数直接决定压裂液的实际应用成本，因此选择压裂液增稠剂的最佳质量分数为0.5%。
（2）泡沫质量对流变参数的影响。压裂液泡沫质量变化会引起流变参数的变化，表现为当泡沫质量增加时，流变指数n′减小，流变系数K′增大。
2.2
疏水缔合聚合物压裂液是指在聚合物亲水性大分子链上带上少量疏水基团，聚合物分子内或者分子间形成疏水缔合作用，导致溶液黏度明显上升，表现出良好的增稠、抗温和抗盐性能[2-3]。
（2）聚合物的流变行为与环境参数如温度、压力和化学环境的关系。
（3）材料参数如分子量、分子结构、添加剂的浓度等对聚合物流变性能的影响。
（4）聚合物流变性能的表征和测定方法
1.2
1.多样性 由于聚合物的分子结构有线性结构、交联结构、网状结构等，其分子链可以呈刚性或柔性，因此，其流变行为为多种多样。固体高聚物的变形在不同环境条件下可呈现线性弹性、橡胶弹性及粘弹性。聚合物溶液和熔体的流动则可呈现线性粘性，非线性粘性、塑性、触变性等不同的流变行为。
2.2
固定增稠剂质量分数为0.5%，其他条件不变，不同交联剂质量分数对SRFG压裂液表观黏度的影响。当交联剂质量分数为0.25%、0.2%、0.15%和0.1%时，表观黏度都大于50MPa·s，符合行业标准；当交联剂质量分数为0.08%时，表观黏度小于50MPa·s，不符合行业标准。因此，抗120℃的SRFG压裂液体系中交联剂最佳质量分数为0.1%。
2.1
2.
在泡沫质量（给定温度及压力下，分散气体体积与全部泡沫体积之比）为0.5，温度为50℃时，调节实验压力和混合物体体积流量，在不同压力和剪切速率下研究了压力对流变特性的影响[1]。
（1）压力对粘度的影响。随着压力的增大，压裂液的粘度有增大的趋势。这是因为随着压力的增加而自由体积减小，由于胍胶溶液的压缩性很小，这种自由体积的减小基本上是由于压裂液中的处于超临界状态的CO2受到压缩所引起。
2.2
保持增粘剂质量分数0.5%，交联剂质量分散0.1%和KCL质量分散1%不变，不同温度对SRFG压裂液表观黏度的影响。当温度为140℃，表观黏度为62MPa·s；当温度为160℃，表观黏度为45MPa·s。于是SRFG压裂液体系耐温性能可以达到140℃。
2.2
保持增稠剂质量分数0.5%，交联剂质量分数0.1%和KCL质量分数1%不变，对于基液溶胀时间对表观黏度的影响。最后发现溶胀时间对SRFG压裂液流变性能影响不显著，因此该压裂液现场应用过程中，选择溶胀时间为0.5h。
2.3
GRF压裂液具有很好的触变性，它在受剪切作用后会发生剪切稀释，黏度随剪切速率增加而下降，而当剪切作用停止后，其结构恢复，黏度也会随之恢复。要研究压裂液的触变性，滞后环法在理论上有较好的精确性，滞后环的面积实际上反映了触变能的储存大小，即流体结构拆散与形成所需能量之差。通过计算面积的大小，便可以知道触变性的好坏。滞后环面积较大，为 2 296 Pa/s，说明压裂液的触变性能优良。GRF压裂液浓度增大，触变能也随之增大。触变性越好，压裂液的携砂性能和降摩阻性能越好。因此，使用GRF压裂液能在保证良好携砂性能的前提下大幅度降低流体流动阻力，从而使该压裂液更适用于低压低渗透油藏压裂改和黏弹性的断裂破坏。静态是指变形速率很低，经历的应力或应变的时间很长。
（1）塑性破坏固态高聚物的屈服点是个重要的参量。它是塑性变形的起始点，屈服特性对温度和载荷速率有依赖性，处于塑性形变的材料密度很小变化或没有改变。而银纹生属于膨胀屈服。
（2）蠕变和取向 固态高聚物的流变破坏有两个方面特性，一是时间性；而是方向性。①蠕变断裂 高聚物是黏弹性材料。蠕变断裂是在应力作用下，随着时间推延过度的应变所引起的材料内不均匀质点和细微裂纹，由于能量积聚使裂纹不断扩展，在常温下产生塑性断裂。②取向状态高聚物熔体在流动和冷却的成型过程中，如注射、挤塑、压延或纺丝等，甚至在常温的冷拉或冷轧下，都会使高聚物分子取向。众所周知，平性取向方向的材料拉伸模量和屈服点有明显提高。但垂直取向方向的力学性能下降，塑性变差。取向对高聚物的剪切性能影响不大。平行剪切方向模量和屈服强度稍微增大，而垂直方向略有减小。
（2）压力对流变参数的影响。压裂液的流变指数n′随着压力的增大而减小,而流变系数K′则随着压力的增大而增大[1]。
2.
控制泡沫质量为0.5，压力为20MPa，调节实验段温度，在不同温度和剪切速率下研究了温度对流变特性影响。