非牛顿流体

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学习目的： 学习目的：了解非牛顿流体的流动特性

课件制作人： 课件制作人：王新

09化工(二)班 化工( 化工

1.9.1非牛顿流体的流动特性工程上经常遇到另一类流体， 工程上经常遇到另一类流体，它们的流动也行不遵循

牛顿粘性定律，这类流体统称为非牛顿流体。 牛顿粘性定律，这类流体统称为非牛顿流体。

分类

{

假塑性流体 胀塑性流体 宾汉塑性流体

根据剪应力与速度关系的不同 可将非牛顿流体区分为若干类型 图1-33示出了几种常见类型的非 示出了几种常见类型的非牛顿流体的剪应力与剪切速率之间 的关系曲线。 的关系曲线。

图1-33 流体的流变图

与牛顿流体不同， 与牛顿流体不同，非牛顿流体的

τ du x / dy 曲线

是多种多样的。然而， 是多种多样的。然而，许多非牛顿流体在很大的剪切 速率范围内都可以用如下幂律形式的方程来

描述： 描述：

dux τ = K dy

n

(1-122)

一.假塑性流体(pseudo plastic fluid) 假塑性流体( 假塑性流体 )大多数非牛顿流体属于此种类型， 大多数非牛顿流体属于此种类型，聚合物溶液 或熔融体、油脂、淀粉等。 或熔融体、油脂、淀粉等。

若将式1-122写成如下形式： 写成如下形式： 若将式 写成如下形式n 1

du x τ =K dy

n 1

du x dy

则得： 则得：

du x η =K dy

二.胀塑性流体 (dilatant fluid) )

这类流体在流动时，表观黏度随剪切速率的

增大而增大。某些湿沙，含有硅酸钾、阿拉

伯树胶等的水溶液均属于胀塑性流体 。 胀塑性流体

三.宾汉塑性流体(bingham plastic fluid)某些液体，如润滑脂、牙膏、纸浆、污泥、 某些液体，如润滑脂、牙膏、纸浆、污泥、泥浆等 ，流动时存在着一个所谓的极限剪应力或屈服剪应 流体根本不流动； 力τ ,在剪应力值小于 τ 时，流体根本不流动； 0 0 流体才开始流动。 只有当剪应力大于 τ 时，流体才开始流动。 0

对于宾汉塑性流体的这种行为，通常的解释是：在静止 时，这种流体具有三维结构，其坚固性足以经受某一数 值的剪应力。当应力超出此值后，此结构即被破坏，而 显示出牛顿流体的行为，其与的关系可用下式表示：

du x τ =τ + K 0 dy

思考题1.常见的非牛顿流体的流动类型有哪几类？ 常见的非牛顿流体的流动类型有哪几类？ 常见的非牛顿流体的流动类型有哪几类

2.宾汉塑性流体行为的解释有哪些？ 宾汉塑性流体行为的解释有哪些？ 宾汉塑性流体行为的解释有哪些

谢谢观赏祝各位：鹏程万里、平步青云