流体
流体主要物性 PPT
0.0731 o E
0.0631 oE
(cm2
/
s)
0E 无单位,当其>2时,用上式将恩氏粘度0E 直接转换为运动粘度
例：汽缸内壁的直径D=12cm，活塞的直径d=11.96cm，活塞长度 L=14cm，活塞往复运动的速度为1m/s，润滑油的μ =0.1Pa·s。
求作用在活塞上的粘性力。
解： T A dv
粘度
液体
气体
掌握两种粘度的单
位计量方式(P6)
o
温气度 体
4)粘度的测量方法
法1: 用粘度计直接测量得出：(绝对粘度 , )
毛细管粘度计、旋转粘度计
法2: 用恩氏粘度计测出相对粘度(恩氏粘度 0E ),
然后用经验公式转换为运动粘度.
恩氏粘度计测定
o E t1 t2
200ml被测液体从恩氏粘度计流出的时间 200ml，20度的纯水从恩氏粘度计流出的时间50s
t
1 V
V T
(oC 1)
• 注意：
• (a)严格地说，不存在完全不可压缩的流体。 • (b)一般情况下的液体都可视为不可压缩流体
（发生水击时除外）。 • (c)对于气体，当所受压强变化相对较小时，
可视为不可压缩流体。 • (d)管路中压降较大时，应作为可压缩流体。
5.流体的粘滞性
1)粘性：在外力作用下，流体微元间出现相对运动时，随
• 直线惯性力： I ma
• 离心惯性力： R m 2r
• 这三种力都与液体质量m成正比，且都作用在质点 中心上，因而称为质量力
二、表面力（近程力）（接触力）
• 表面力指作用于流体的表面上，并与受作用的流 体表面积成正比。
常见流体及分类
常见流体及分类常见流体及分类00重要提醒：系统检测到您的帐号可能存在被盗风险，请尽快查看风险提示，并立即修改密码。
| 关闭网易博客安全提醒：系统检测到您当前密码的安全性较低，为了您的账号安全，建议您适时修改密码立即修改 | 关闭viscosity 度量流体粘性大小的物理量。
又称粘性系数、动力粘度，记为μ。
牛顿粘性定律指出，在纯剪切流动中相邻两流体层之间的剪应力（或粘性摩擦应力）为式中dv／dy为垂直流动方向的法向速度梯度。
粘度数值上等于单位速度梯度下流体所受的剪应力。
速度梯度也表示流体运动中的角变形率，故粘度也表示剪应力与角变形率之间比值关系。
按国际单位制，粘度的单位为帕·秒。
有时也用泊或厘泊(1泊＝10-1帕·秒，1厘泊＝ 10-2泊）。
粘度是流体的一种属性，不同流体的粘度数值不同。
同种流体的粘度显著地与温度有关，而与压强几乎无关。
气体的粘度随温度升高而增大，液体则减小。
在温度T＜2000开时，气体粘度可用萨特兰公式计算：μ／μ0＝（T／T0）3/2（T0＋B）／（T＋B），式中T0、μ0为参考温度及相应粘度，B为与气体种类有关的常数，空气的B＝110.4开；或用幂次公式：μ／μ0＝（T／T0）n，指数n随气体种类和温度而变，对于空气，在90开＜T＜300开范围可取为 8／ρ。
水的粘度可按下式计算：μ＝0.01779／（1＋0.03368t＋0.0002210t2），式中t为摄氏温度。
粘度也可通过实验求得，如用粘度计测量。
在流体力学的许多公式中，粘度常与密度ρ以μ／ρ的组合形式出现，故定义v＝μ／ρ，由于v 的单位米2／秒中只有运动学单位，故称运动粘度。
粘度是指液体受外力作用移动时，分子间产生的内磨擦力的量度。
运动粘度表示液体在重力作用下流动时内磨擦力的量度，其值为相同温度下的动力粘度与其密度之比，在国际单位制中以米2/秒表示。
习惯用厘斯（cSt）为单位。
1厘斯=10-6米2/秒=1毫米2/秒。
流体知识点总结
流体知识点总结一、流体的基本性质1. 流体的定义和分类流体是指物质的一种状态，不固定的形状和体积，能够流动。
根据流体的粘性和压缩性，流体可分为理想流体和真实流体两大类。
理想流体是一种没有黏性和压缩性的流体，其运动规律可以用欧拉方程描述，而真实流体具有一定的粘性和压缩性，其运动规律则需用纳维-斯托克斯方程描述。
2. 流体的密度和压强流体的密度是指单位体积内的质量，通常用ρ表示。
流体的压强是指单位面积上的力，通常用p表示。
密度和压强是描述流体基本性质的重要参数，它们与流体的运动和压力有着密切的关系。
3. 流体的黏性和运动流体的黏性是指其内部分子间存在的摩擦力，使得流体在运动时具有阻力。
黏性是影响流体流动的一个重要因素，它使得流体在流动时会出现一些特有的现象，如粘滞流动、湍流等。
流体的运动规律受到黏性的影响，需要用纳维-斯托克斯方程来描述。
二、流体静力学1. 流场及其描述流场是指流体中任意空间中各点速度和密度的分布状态，可以分为定常流场和非定常流场。
描述流场的方法通常有拉格朗日描述和欧拉描述两种。
2. 流体的静力学平衡流体的静力学平衡是指在无外力作用时，流体处于静止状态的平衡规律。
根据流体受力的性质，静力学平衡可以分为流体的静平衡、压强平衡和重力平衡。
3. 流场的描述方法欧拉描述和拉格朗日描述是流体静力学研究的两种基本方法。
欧拉描述是以空间任意一点作为参照系来描述流体状态和运动规律，而拉格朗日描述则是以流体质点为参照系来描述流体运动。
三、流体动力学1. 流体的运动规律根据流体的运动性质，流体运动可以分为层流和湍流两种。
层流是指流体在运动中，各层流体分层并按某种规律运动的现象，而湍流则指流体在运动中乱七八糟、无规律的运动现象。
2. 流体的动能和动量流体的动能是指流体由于运动而具有的能量，通常用K表示，而流体的动量则是指流体在运动中具有的动能量，通常用L表示。
动能和动量是描述流体动力学运动规律的关键参数，与流体的流速、流量、压力等有着密切的关系。
管道流体原理
管道流体原理管道是一种常见的输送流体的工程结构，广泛应用于石油、化工、水利、供热等领域。
了解管道流体原理对于设计和操作管道系统至关重要。
本文将介绍管道流体的基本原理以及与之相关的一些重要概念和公式。
一、流体基本概念流体是指在外力作用下可以流动的物质，包括液体和气体。
与固体相比，流体的分子间距较大，分子间相互作用力较小，因此具有流动性。
流体的性质可通过以下两个基本参数来描述：1. 密度（ρ）：流体单位体积的质量，通常以千克/立方米（kg/m³）表示。
2. 粘度（μ）：流体内部抵抗剪切力的能力，即流体的黏稠程度，通常以帕斯卡秒（Pa·s）表示。
二、流体力学中的基本定律1. 连续方程：根据质量守恒定律，流体在管道中的质量守恒可由连续方程描述。
连续方程的数学表达为：∂ρ/∂t + ∇·(ρv) = 0其中，∂ρ/∂t表示流体密度随时间的变化率，∇·(ρv)表示流体质量流入单位面积内的变化率。
2. 动量方程：根据动量守恒定律，流体在管道中的动量守恒可由动量方程描述。
动量方程的数学表达为：∂(ρv)/∂t + ∇·(ρv⃗v) = -∇P + ∇·τ + ρg⃗其中，∂(ρv)/∂t表示流体动量随时间的变化率，∇·(ρv⃗v)表示流体动量流入单位面积内的变化率，∇P表示压力梯度，∇·τ表示剪应力的散度，ρg⃗表示重力作用力。
三、流体在管道中的流动状态管道中的流体可分为层流和湍流两种流动状态。
1. 层流：当流体在管道中呈现出较为有序的分层流动状况时，称为层流。
层流时，流体的速度随距离变化较平缓，流线间相对稳定，分子间相互作用力起主导作用。
层流的特点是低速、流线整齐。
2. 湍流：当流体在管道中呈现出非线性、脉动和流线交错等现象时，称为湍流。
湍流时，流体的速度和压力有大幅度波动，分子间相互作用力起次要作用。
湍流的特点是高速、流线混乱。
流体力学流体特性
1.1 流体的力学特性和连续介质模型
二、连续介质模型 1 流体质点概念
(1) 无线性尺度、无热运动的点
(2) 将临界体积范围内的分子平均特性赋于此点。 2 连续介质假设： 假设流体是由连续分布的流体质点组成的介质。 不研究复杂的分子运动，而着眼于宏观运动
分子自由程几何尺寸001足够小的体积含有足够多的分子12作用在流体上的力作用力的分类1质量力体积力重力惯性力电磁力流体力学单位质量流体的质量力2表面力理想或静止流体13流体的压缩性和膨胀性一流体的压缩性一定温度下升高一个单位压强时体积的相对缩小量
1.1 流体的力学特性和连续介质模型
一、流体的力学特性
m v
z · P
v
0
y
x
好处
分子效应 连续介质
介质连续，可引用数学方法
3、应用限制：分子自由程/几何尺寸《0.01 足够小的体积含有足够多的分子
v*
vቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.2 作用在流体上的力
1 作用力的分类 重力
（1）质量力（体积力）
R X i Y j Z k
F
B
惯性力 电磁力
流体力学
单位质量流体的质量力
（2）表面力 将
Fn
F
S
F
S
分解为法向 F n 和切向 F t
P lim Fn S
即压强
Ft 0
（理想或静止流体）
1.3 流体的压缩性和膨胀性
一、流体的压缩性 一定温度下升高一个单位压强时，体积的相对缩小量
流体的基本流动形态
流体的基本流动形态流体的基本流动形态1. 引言流体是一种物质的形态，具有流动性和变形性。
它在自然界和工业生产中起着重要作用，对于我们理解和利用流体的基本流动形态有着重要意义。
本文将深入探讨流体的基本流动形态，并分享我对这个主题的观点和理解。
2. 流体的分类流体可以分为液体和气体两大类。
液体具有较高的密度和分子间的相互作用力，具有一定的体积和形状，而气体具有较低的密度和分子间的距离较大，没有固定的体积和形状。
3. 力和运动学在流体的基本流动形态中，力和运动学是两个重要方面。
流体的流动是由于受到压力或其他外力的作用而产生的，流体往往会按照压力梯度的方向从高压区域流向低压区域。
流体的流动还受到其自身黏性、浓度等因素的影响。
4. 流体的基本流动形态在流体的基本流动形态中，我们可以观察到几种常见的形态，包括层流、湍流和转捩流动。
4.1 层流层流是一种有序的流动形态，流体在管道中按照平行于管壁的方向分层流动。
在层流中，流体的速度分布呈现为一个连续的曲线，没有明显的湍流和乱流的表现。
层流通常出现在低速流动、低黏性流体以及较小直径管道中。
4.2 湍流湍流是流体中的一种无序流动形态，流体无规律地旋转和混合，形成不规则的涡旋和湍涡。
湍流的速度分布呈现为随机的起伏，湍流的特点是能量耗散和压力损失较大。
湍流通常出现在高速流动、高黏性流体以及较大直径管道中。
4.3 转捩流动转捩流动是介于层流和湍流之间的一种过渡流动形态。
当流体在流动过程中受到外界的干扰或流动条件发生变化时，层流可能会转变为湍流，这个过程被称为流体的转捩流动。
5. 流体的控制和应用了解流体的基本流动形态有助于我们对流体的控制和应用。
在流体控制方面，我们可以通过调整流体的流速、黏性等参数来控制流体的流动形态。
在应用方面，流体的基本流动形态可以应用于流体力学、液压机械、风力发电等领域。
6. 总结和回顾通过本文的探讨，我们了解了流体的基本流动形态，包括层流、湍流和转捩流动。
流体力学的基本原理
流体力学的基本原理流体力学是研究流体静力学和流体动力学的学科，旨在了解和分析流体的行为和特征。
它的研究对象包括气体和液体，在工程学、物理学和地球科学等领域都有着广泛的应用。
本文将探讨流体力学的基本原理，以期帮助读者全面了解这一领域的知识。
一、流体力学的基本概念流体力学研究的是流体的运动，而流体的运动可以分为两种情况：一种是静态流体，即流体处于静止状态；另一种是动态流体，即流体具有速度场分布的运动状态。
流体力学通过数学方法和实验研究对流体的运动行为进行预测和描述。
二、连续介质假设在进行流体力学的研究中，我们通常采用连续介质假设。
连续介质假设认为流体是由无数微观粒子组成的，这些粒子之间的相互作用力可以忽略不计。
基于这个假设，我们可以应用微分方程和积分方程进行流体的运动描述和分析。
三、质量守恒定律质量守恒定律是流体力学中的基本原理之一。
根据这一定律，一个封闭系统内的质量总是不变的。
换句话说，对于一个流体流动系统来说，流入系统的质量必须等于流出系统的质量。
这个原理被广泛应用于流体力学中的流量分析和控制。
四、动量守恒定律动量守恒定律是另一个重要的流体力学基本原理。
它描述了流体中动量的守恒关系。
根据动量守恒定律，流体在受到外力作用时会产生加速度，并且流体内各点之间的压力差会引起流体的运动。
这个原理在研究流体力学中的压力分布、速度场和流体流动方向等方面起着重要作用。
五、能量守恒定律能量守恒定律是流体力学的另一个基本原理。
根据这一定律，流体在运动过程中能量总是守恒的。
能量守恒定律可以用来描述流体在不同状态中的能量变化和转化。
例如，在研究流体的产热和传热过程中，我们可以利用能量守恒定律来分析和计算。
六、流体力学的应用流体力学的研究不仅仅是理论分析，还有着广泛的应用价值。
在建筑工程中，流体力学可以用于分析和设计水力结构，例如水坝和水渠。
在航空航天工程中，流体力学可以用于研究和改进飞机和火箭的气动性能。
在地球科学中，流体力学可以用来模拟大气和海洋的环流系统，以及地球内部的岩浆运动。
流体力学基础流体的性质与流体力学原理
流体力学基础流体的性质与流体力学原理流体力学基础——流体的性质与流体力学原理流体力学是研究流体运动和流体力学基本原理的学科，广泛应用于航空、航海、能源、化工等领域。
本文将介绍流体的性质以及流体力学的基本原理。
一、流体的性质流体指的是气体和液体，在力学中被视为连续介质。
流体具有以下几个主要的性质：1. 可流动性：与固体不同，流体具有较低的粘性和内聚力，因此可以流动。
流体的流动性使其在工程领域中应用广泛，并且流体力学正是研究流体流动的力学学科。
2. 不可压性：对于液体来说，密度变化相对较小，一般可视为不可压缩的。
而对于气体来说，变化较大的压力会引起密度变化，所以流体力学中对气体流动的研究需要考虑密度的变化。
3. 流体静力学压力：流体静力学压力是由于流体自身重力或外力作用下的压力差异引起的。
流体中的每一点都承受来自其周围流体的压力。
4. 流体动力学压力：流体动力学压力是由于流体的动力作用引起的压力差异。
当流体以较高速度通过管道或物体时，流体动力学压力扮演着重要的角色。
二、流体力学原理流体力学原理是研究流体运动的基本规律，它由庞加莱提出的运动方程、贝努利定律、连续方程等组成。
以下将分别介绍这几个基本原理：1. 流体运动方程：流体运动方程描述了流体在空间中运动的规律。
流体运动方程包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。
质量守恒方程指出质量在流体中不会凭空消失或产生；动量守恒方程描述了流体运动中受到的作用力和压力的关系；能量守恒方程则研究了流体在流动过程中的能量转化。
2. 贝努利定律：贝努利定律是流体力学中最为著名的定律之一。
它说明了在无粘度和定常状态下，流体在不同位置的速度、压力和高度之间存在着一种平衡关系。
贝努利定律在飞行器设计和管道流动等领域中有广泛的应用。
3. 材料导数：材料导数是流体力学中用来描述物质随时间变化的速率的重要概念。
对于流体来说，由于其非刚性的特性，物质随时间的变化需要通过材料导数来描述，它包括时间导数和空间导数。
流体的特征概述
２、流体的特征
（１）流动性； （２）无固定形状，随容器形状而变化 （３）受外力作用时内部产生相对运动。
（二）、连续介质假定
（1）流体质点：由大量分子构成的微团，其尺寸远小于设备尺寸， 但却远大于分子自由程。
（2）连续介质：质点在流体内部紧紧相连，彼此间没有间隙，即 流体充满所占空间。
（3）在研究流体流动时，常摆脱复杂的分子运动 和分子间相互 作用，从宏观角度出发，将流体视为由无数流体质点（或微团） 组成的连续介质。
2021/1Βιβλιοθήκη /24（三）作用在流体上的力
任取一微元体积流体作为研究对象，进行受力分析，它受 到的力有质量力（体积力）和表面力两类。 （1）质量力（体积力） 与流体的质量成正比，质量力对于均质流体也称为 体积力。如 重力和离心力 （2）表面力 表面力与作用的表面积成正比。单位面积上的 表面力称之为应力。 ①垂直于表面的力F，称为压力（法向力）。
流体的概述 （一）、流体的分类和特征
１、分类 气体（含蒸汽）和液体统称流体 （１）按状态：气体、液体和超临界流体 （２）按可压缩性：不可压缩性流体、可压缩性流体 （３）按是否可忽略分子间作用力： 理想流体、
粘性（实 际）流体 （４）按流变特性（剪力与速度梯度之间的关系）：
牛顿型流体、非牛顿型流体
2021/10/24
单位面积上所受的压力称为压强p。 ② 平行于表面的力F，称为剪力（切力）。
单位面积上所受的剪力称为剪应力τ
2021/10/24
流体的基本特征
流体的基本特征
流体的基本特征是指流体的性质，它是一种无定形的物质，具有流动性、可压缩性、塑性性以及流变性，并且能够容纳不同气体或液体。
流体可以按照它们的物理性质分为固态、液态和气态，其中气态是由分子构成的，而液态和固态则是由一些固体微粒构成的。
流体的流动性表现为流体具有液体的特性，即液体可以流动自如，并且受到物理条件的限制。
液体在物理上的特点是它们具有流动性，能够通过容器的壁和某些物质的表面。
流体的黏度与其密度有关，流动性越小，黏度越大，流动性越大，黏度越小。
另外，流体也具有可压缩性，即不同的物质的压力会产生不同的变化，并且在某些情况下，它们的体积也会随压力的变化而变化，但是它们的体积不会变得太小或太大。
此外，流体也具有塑性性，即它们可以变形，但是它们不会断裂，因此它们可以在某些程度上承受压力，而且可以抵抗外界的作用力。
最后，流体还具有流变性，即它们的流动速度随着压力的变化而变化，如果压力变大，流体的流动速度也会变快，反之亦然。
总之，流体的基本特征包括流动性、可压缩性、塑性性和流变性，它们都是流体物理性质的主要特征。
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１）．塑性流体与粘塑性流体塑性流体可称为宾汉流体。
其流变曲线为不通过原点O的一条直线，如图 2-1 ６线AB或图 2-1 ２线 2 所示。
它表示这种流体具有一定的颗粒浓度，在静止状态下形成颗粒之间的内部结构，加外力进行剪切时，要破坏结构后才能开始流动。
例如，泥浆中粘土颗粒的形状很不规则，表面性质也很不均匀，因此颗粒之间容易彼此粘结，形成网状结构。
倘若颗粒的浓度足够大，网状结构能够在泥浆中布满整个空间，那么要使这种泥浆发生流动，就必须在一定程度上破坏这种连续结构。
静切应力是指要使静止的塑性流体开始运动时，破坏其单位面积上的网状结构所需要的切力。
它可以用来表示塑性流体静止时网状结构强度的大小，常用于分析塑性流体由静止状态发展到运动状态的转变过程。
现以塑性流体在U形管中的平衡为例加以说明。
设将密度为ρ的塑性流体注满直径为D的U形管A，如图 2-15 所示 , 然后慢慢地将水注入管B，当泥浆刚刚要从U形管的左端流出而处于极限平衡状态时，密度为ρ水、高度为h的水柱的重力应该与静切应力τ s所产生了切应力相平衡。
如果忽略 U 形管的弯曲情况，则有，图 2-15 用 U 形管测定液体流动剪切应力原理图 2-16 塑性流体于是（ 2-36 ）或（ 2-37 ）上式也可用于静切应力的测定。
当外力超过τs 后，流体作层流流动，其流变曲线呈斜直线变化。
此斜直线可用下列宾汉方程 ( 模式 ) 来表示：（ 2-38 ）式中：——静切力， Pa ；ηp——塑性粘度，Pa · s 。
由式 (2-38) 可见，τs是AB线在轴上的截距，ηp为不通过原点O的AB线的斜率。
由式 (2-38) 移项得：（ 2-39 ）由式 (2-38) 也可见，塑性流体有两个流变参数，即塑性粘度ηp及静切力ηs。
也可仿照牛顿方程 (2-34) ，求塑性流体的表观粘度 ( 视粘度或有效粘度，严格说表观粘度与有效粘度有区别ηA：（ 2-40 ）由图 2-16 可见，在AB线上任意一点C 1或C 2与原点O的联线得OC 1或OC 2线，它们的斜率可表示在不同剪切速率下塑性流体的表观粘度 ( 视粘度 ) 值，即表观粘度值可以有多个。
其中，θ 1 > θ 2，C 1点的表观粘度值大于C 2点的数值。
理想的宾汉塑性流体，一般是一些含较高固相且颗粒均匀的悬浮体，如一些矿浆、油墨、油漆等。
由于固相颗粒的高度不均匀 ( 如粘土 ) ，在表面引力与斥力作用下易形成结构，在低剪切速率下其流变曲线 ( 本来是直线 ) 往往偏离直线，形成曲线变化，当剪切速率增加至层流段时才成直线变化 ( 图 2-17) ，这种流体称为粘塑性流体。
图中AB为凹向轴的曲线，BD为直线段，BD延长线与轴的交点为C，OC表示动切力。
粘塑流体在管道内流动情况如图 2-17 所示，可作如下解释：图 2-17 粘塑流体流动图在A点之前表示此流体己形成结构，外力不超过静切力值τ s是不会流动的。
AB段为塞流段即此时粘塑流体与管壁接触处的结构先受到破坏，此时产生像塞子一样的流动，故称为塞流。
随着的逐步升高，结构逐步破坏，表观粘度也逐渐变小，此段流变曲线为一曲线变化。
B点之后处于较稳定的层流段，此时粘塑流体内部的结构破坏与形成处于平衡状态，BD为一直线段，表示有一个稳定的塑性粘度值。
而D点之后，由于流速快，剪切速率高，就转为紊流态了。
图 2-17 中τ0是个假想值 ( 或计算值 ) ，叫屈服值 ( 屈服点 ) ，是将粘塑流体看成塑性流体，使粘度变为常数 ( 即塑性粘度 ) 所需的最小切应力，它表示此流体运动时结构的存在及其数值的大小。
粘塑性流体也可用宾汉方程来表示：（ 2-41 ）式中：τ 0 ——动切力， Pa 。
与式 (2-38) 比较，此式也是直线方程，截距为τ0。
而不是τs。
即此宾汉方程只能代表流变曲线的层流直线段，而不能代表低剪切速率下的塞流曲线段。
其流变参数有两个，即塑性粘度ηp，及动切力 ( 或叫屈服值 ) τ 0 。
塑性粘度由式 (2-41) 导出：（ 2-42 ）仿牛顿粘度表示法，求粘塑流体的表观粘度值：（ 2-43 ）图 2-17 中，在ABD线上任何一点 F 1 、F 2 ……与原点O的联机OF 1、OF 2……斜率的倒数均表示表观粘度值。
剪切速率越高，表观粘度越低。
由式 (2-43) 可见，表观粘度总是大于塑性粘度，即表观粘度由塑性粘度及组成，又可称为结构粘度值，它代表颗粒形成结构的趋势引起的剪切阻力。
剪切速率越高，越小，表观粘度 ( 有效粘度 ) 也越低。
这种表观粘度随剪切速率升高而降低的现象，可称为剪切稀释作用。
泥浆剪切稀释作用的好坏可用动塑比 ( 动切力 / 塑性粘度 ) 来表示，动塑比越大，表示剪切稀释作用越好。
加入高分子处理剂的低固相泥浆 ( 特别是加入 XC 生物聚合物 ) ，可使塑性粘度增加慢而动切力增加快，能提高泥浆的动塑比，提高泥浆的剪切稀释作用。
属于粘塑性流体的有泥浆、沥青、某些原油、水泥浆等，粘度高的牛顿流体也表现出粘塑性流体的性质。
幂律流体幂律流体的流变曲线为通过原点O的曲线，如图 2-18 及图 2-12 的曲线 5 、 8 所示。
它们可用幂函数或叫幂律模式来表示：（ 2-44 ）式中：K——稠度系数，或称为幂律系数，Pa · s n ；n——流性指数，或称为幂律指数，无单位。
K值是粘度的度量，但不等于粘度值，而粘度越高，K值也越高。
在剪切速率一定范围内，n值可当作常数处理。
n值是非牛顿性的度量，n值越低或越高曲线也越弯曲，非牛顿性也越强，泥浆n值一般在 0.5 以下为好。
上式中，当n<1 时为假塑流体；当n=1 时为牛顿流体；当n>1 时为膨胀流体。
因此，幂律流体又区分为假塑流体与膨胀流体两种，其中最常见的是假塑流体。
假塑流体如图 2-18 所示，假塑流体的流变曲线为凹向轴的曲线OAB( 在高剪切速率下接近于直线 ) 。
它通过原点O，表示一加外力即产生流动，不存在静切力。
随着剪切速率的不断升高，其表观粘度是不断下降的，属于剪切稀释液。
图 2-18 幂律流体流变曲线图 2-19 假塑性流体流变曲线( 算术坐标 )( 双对数坐标 )仿牛顿方程，列出假塑流体表观粘度的公式：（ 2-45 ）对幂函数式 (2-44) 两边取对数得：（ 2-46 ）在对数坐标图上 ( 图 2-19) ，流变曲线变为直线，式 (2-46) 也成为带截距 logK的直线方程，n为直线的斜率 ( n =tg β ) 。
当n <1 时， 0<tg β <1 ，0 ° < β<45 ° ，为假塑流体；n =1 时，β =45 ° ，为牛顿流体 ( 图 3-3 可见 ) ，n >1 时，β>45 ° ，为膨胀流体。
因此n值和K值是假塑流体的两个流变参数。
由式 (2-45) 可见，在剪切速率一定时，n值越小，表观粘度越小，因此n值的变化也可作为评价泥浆剪切稀释作用好坏的标准。
长链高分子聚合物悬浮体是典型的假塑流体。
静止时分子链任意相互纠缠，但由于静电斥力占优势，不易形成结构。
运动时，分子链趋向于平行流动方向，顺序排列，运动阻力减小，随剪切速率增加，这一趋势增加，加上分子链可能断裂，因此表观粘度减少。
用高分子处理剂处理的低固相泥浆及聚合物钻井液，也多属于假塑流体，或介于宾汉体与假塑体之间。
（ 3 ）．带屈服值的幂律流体它包括带屈服值的假塑流体 ( 图 2-12 曲线 1) 及带屈服值的膨胀流体 ( 图2-12 曲线 3) 两种。
它们的共同特点是带有屈服值 ( 以屈服应力τy表示 ) ，而流变曲线是曲线变化。
当连续相是假塑体，且分散相浓度足够高时 ( 对泥浆来说是中等浓度 ) ，多相分散体系将变为带屈服值的假塑流体。
钻井泥浆传统的模式是宾汉模式，实际上许多情况下是属于带屈服值的假塑流体。
用什么模式来表示带屈服值假塑流体较好呢 ? 这个问题仍有争论，以下介绍三种模式。
赫切尔 - 巴尔克莱 (Herschel — Bulktley)1926 年提出的模式是以幂函数加上屈服应力τy来表示：（ 2-47 ）式中：τy——屈服应力，其余说明与式 (2-44) 同。
当τy=0 时，式 (2-47) 可变为幂律模式 ( 式 2-44) ，当n=1 时，相当于宾汉模式 ( 式 2-41) ；当τy=0 ，n =1 时，相当于牛顿方程 ( 式 2-34) 。
然而，用式 (2-47) 进行计算是很复杂的，不实用。
M ? 沙摩拉 (Zamora) 和 R ? 布利亚 (Bleier) 在 1977 年提出了补充，进行公式简化，用下列各式求流变参数：（ 2-48 ）（ 2-49 ）（ 2-50 ）上各式中，、及分别代表范氏粘度计 600rpm 、 300rpm 及 3rpm 时的读数。
这是个三参数方程，除去高或低剪切速率外，用它描述带屈服值假塑流体是相当好的。
罗伯逊 - 斯蒂夫 (R ? E ? Robertson&H ． A ． Stiff) 于 1976 年提出了一个新模式：（ 2-51 ）这也是三参数模式。
当B=1 及C=0 时，式 (2-51) 相当于牛顿方程，当B=1 及C≠ 0 时，式 (2-51) 相当于宾汉模式；当B =l 及C =0 时，式 (2-51) 相当于幂律模式。
参数A和B能简单地看作是幂律模式的参数，而参数C和宾汉模式的屈服值含义有些不同。
据 R ． M ．伯鲁特 (Beirwte) 和 R ． W ．弗鲁墨费尔特 (f1umerfelt)1977 年指出此模式对水泥浆来说是一个较好的模式。
并指出，由于它忽视了管内流动中存在塞流区，因而有一定误差。
西南石油学院黄逸仁等人通过实验分析，认为它是一个较好的模式，并推导出确定A、B、C三参数的公式 ( 用旋转粘度计及管流方法 ) 。
我国石油勘探开发科学研究院白家祉等人， 1978 年提出一个双曲模式：（ 2-52 ）式中：=5 dyn/cm 2 =0.5 Pa ，是旋转粘度计 3rpm 时的读数； a- 稠度系数， 0. １ Pa ? s ； b- 剪切稀释系数， s ．而 a ， b 可有下列两式表示：式 (2-52) 是一条双曲线，故称为双曲模式。
该式作者认为，双曲模式可在较大剪切速率范围内 ( 特别是较低剪切速率时 ) 与实际读数相符合，而赫切耳一巴尔克莱模式在较低剪切速率时，并不符合实际值；幂律式及宾汉式则各代表一种不同的极限情况。