无管虹吸现象

篇一：倒虹吸管无虹吸作用

倒虹吸管无虹吸作用，只是因为外形像倒置的虹吸管

篇二：虹吸现象和连通管原理

「虹吸現象」和「連通管原理」 其中「虹吸現象」就是利用虹吸管兩端作用於水平面大氣壓力差來運送流體，可以把虹吸管當作是兩端水槽的平壓管，當兩邊水位等高時(兩水槽無位能差)，其作用於水面之大氣壓力相等，無壓差，虹吸現象停止。

而「連通管原理」，其中「連通管」指的是幾個液體容器的底部都相通的裝置。而連通管原理指的是，若任一容器內注入液體，則當液體靜止時，各容器的液面必在同一水平面。 所以整理一下兩者之異同

大家來想想看這題目：「下圖是利用什麼原理來保持水位？」

基本上你可以將上面的問題分成兩個部分：

(1)虹吸管原理：讓水往上爬的過程。

(2)連通管原理：兩杯的水面要等高。

所以如果問題是利用什麼原理來保持水位?的話，你可以回答連通管原理。

篇三：高分子材料流变学

【名词解释】

顿指数n<1

:黏度随剪切速率的增加而升高的流体，粘度与剪切应力之间的关系服从幂律定律，其中非牛顿指数n>1

指当所受的剪切应力超过临界剪切应力后，才能变形的流动的流体，亦称塑性流体，其中剪切应力与剪切速率服从τ=τy+ηpγ

剪切应力与剪切速率之间呈线性关系，表达式为τ=μγ 的流体

鲨鱼皮状

式N1=τ11?τ22=φ1?γ 212(N1通常为正值)

N2=τ22?τ33=φ2?γ 212 (N2通常为负值)

常数。

τ=FA

现速度差,γ =d vdy 也可理解成一定间距的液层，在一定时间内的 相对移动距离。

15及这种行为与材料结构及其他物理化学的关系。

截面积形象黄也发生变化的现象

【简答题】

其他类型流变仪（拉伸流变仪、缝模流变仪和弯管流变仪等）

（1）物料的流变学表征。（2）工程的流变学研究和设计。（3）检验和指导流变本构方程理论的发展。

1. 流动机理是链段相继跃迁2. 流动粘度大，流动困难，而且粘度不是一个常数3. 流动时有构象变化，产生“弹性记忆”效应

(1) 加料口供料速度必须均匀.（2）减少螺槽深度h和减少机筒与螺杆突棱的间隙δ.（3）调节机头流通系（4）适当降低挤出温度（5）适当增加螺杆长度

性质。

6．2）假塑性流体（3）胀流形流体（4）触变体（5）震凝体

7可恢复性变量表征着液体在形变过程中储存弹性能的大小Sr=Je·σw Je为稳态弹性柔量σw为相应的器壁剪切应力描述材料的粘性和弹性效应

因为在生产中分子量过高，会发生自动加速现象和爆聚现象，会导致聚合物粘度增大，性能下降。还有分子量太大会导致加工性能降低。

入口压力降产生原因？（1）物料从料口进入口模时，熔体粘滞流动流线在入口处产生收敛所引起的能量损失(2)在入口处由于聚合物熔体产生弹性形变，因弹性能的储蓄所造成的能量消耗(3)熔体流经入口处时，由于剪切速率的剧烈增加而引起速度的 激烈变化，为达到稳定的流速分布所造成的压力降

平行版型流变仪

答：粘流活化能在流动过程中交流动单元用于克服位垒，由原位置越前到附近空穴所需的最小能量。

聚甲醛的粘度变化比聚碳酸酯粘度变化要大，因为聚甲醛是柔性链，聚碳酸酯是刚性链，刚性链的粘流活化能较高，而柔性连具有较多的缠结，因而对应力更为敏感。

1）适当降低分子量，加宽分子量分布；（2）适当升高挤出温度，但应防止交联、降解。某些情况下如顺丁橡胶可利用低温光滑区挤出；（3）适当降低挤出速度，某些情况下，可利用高速的第二光滑区；（4）用喇叭型的口型，可提高rcrit，可消除死角；（5）加入填充补强剂和增塑剂。

答:对大多数高分子液体而言，即使温度不发生变化，粘度也会随剪切速率增大而下降，呈现典型的剪切变稀行为。

机理一：高分子构象改变，体系流动所受到剪切力很小时，构象变换很慢，分子运动松弛，体系粘度不变，呈现牛顿流体特点。当剪切应力或剪切速率较大时大分子链发生取向，构象发生明显变化，体系没有足够时间松弛取向的大分子见相对流动阻力减小，体系黏度下降，发生剪切变稀的假塑性现象。

机理二:类似香蕉液体理论，无规线团的柔性分子扭曲成几何缠结，大分子链之间缠结与分子热运动有关，再确定外部条件下，缠结点的形成速率与破坏速率相等，一次网状结构 缠结点密度大致处于动态平衡过程，外部条件如剪切应力变大，就会导致缠结点的破坏速率大于形成速率，是体系内平均缠结点密度下降，出现剪切变稀现象。

答：与牛顿流体不同，盛在容器的高分子液体，当插入其中的圆棒旋转时，没有因惯性甩向容器壁附近，反而绕在旋转棒上，出现向上爬的爬竿现象。

原因是：高分子液体是一种有弹性的液体，旋转流动的具有弹性的高分子链，令其延圆周方向全下个出现拉伸变形，产生常州新的压力迫使液体爬升。

答：（1）高分子熔体从口模中挤出时，当速度过高，超过某一临界剪切速度时，容易出现弹性流湍，导致流动不稳定，挤出物表面粗糙，随挤出速度增大，可能出现波浪形，鲨鱼皮形，竹节形，螺旋形畸变，最后导致不规则的挤出物断裂，称为熔体破裂现象。

（2）LDPE:破裂特征是先呈现粗糙表面，当挤出γ超出临界剪切速率发生熔体破裂时，呈现无规破裂状。HDPE:熔体破裂的特征是先呈现粗糙表面，而后随着γ的提高逐步出现有规则畸变如竹节状 螺旋形畸变等，γ很高时出现无规则破裂。

(3)原因：LDPE为支链和大侧基聚合物，而HDPE为线型分子聚合物。LDPE其应力主要集中在口模入口处，且入口处的流线呈典型喇叭形收缩，在口模死角处出现环流或涡流,HDPE其流动时的应力集中效应主要不在口模入口处，而是发生在口模内壁附近，口模入口区不村子死角环流。

答：与高分子液体的弹性行为有关，这种高分子的弹性性质使之容易产生拉伸流动，而且拉伸液体的表面相当稳定，实验证明高分子浓溶液和熔体都具有这种性质，因而能产生稳定的拉伸变形，具有良好的纺丝和成膜能力

答：测量流体内压力时，若压力传感器端面安装低于流道壁面，形成凹槽，则测得高分子液体内压力低于压力传感器端面与流道壁面相平行时的压力，这种压力误差称为空压误差。

原因：槽附近流线发生弯曲但法向应力差效应使流线伸直作用，于是产生了背向凹槽的力。

表现粘度：与牛顿粘度定义相类比，将牛顿流体的粘度定义为剪切应力与剪切速率之比，即ηa=σ（γ）/dγ。 微分粘度：ηc=dσ（γ）/dγ，它等于过曲线上一点切线的斜率。

第一法向量差：沿流动方向的压力与垂直流动方向压力之差N1=σ11—σ22.第二法向应力差：N2=σ22—σ33

(1) 一相为连续相，一项为分散相

(2) 特征:分散相以不同的形状大小分布在连续相中，而究竟哪一相为连续相，哪一项为分散相，既取决于两相的体

积比·粘度比·弹性比及界面张力，还取决于共混设备和共混条件；一般混溶性较好，分散相相畴较小，分散越均匀，两相界面越模糊，表明两相之间形成稳定的界面层，两相的结合能力较强。

（2）两相均为连续相，形成交错行网状结构，此时两相互相贯穿，均连续性的充满全部试样，分不清哪个是分散相，哪个是连续相。互相贯穿程度取决于两相的混溶性，一般混溶性越好，亮相相互作用越强，两相互锁结构的相畴越小

原因是在低温区，软段二烯相（PB）先生流动，由于苯乙烯嵌段尚被冻结，其较大的区域牵制作用，故流动活化能较高，到高温区PS、PB嵌段均能顺利运动，此时P的粘流活化能较低。另外在Tf以下、Tg以上范围内，共混物粘度不再遵循WLF方程。 毛细管流变仪原理：根据测量原理的不同，毛细管流变仪分为恒速型和恒压型两类，恒速型仪器预置柱塞下压速度为恒定，待测定的量为毛细管两端压差，恒压型仪器预置柱塞前进压力为恒定，待测量为物料的挤出速度即流量。 毛细管流变仪主要优点：（1）操作简单，测量准确，测量范围广（2）毛细管中物料的流动与某些加工成型过程中物料 流动形式相仿，因而具有实用价值；（3）不仅可测量物料的剪切粘度，还可通过对挤出行为的研究，讨论物料的弹性行为。 缺点：（1）τ、r随毛细管半径而变；（2）不能测定与时间相关的粘弹特性；（3）存在较多误差，精度不高。毛细管流变仪应用：（１）聚合物剪切粘度的究（２）聚合物熔体弹性的研究 转矩流变仪基本结构与原理：（1）流变仪主体、混合测量装置、电控仪表系统（2）：采用混合器测试时，高聚物以粒子或粉末的形式自加料口加入到密闭混炼室中，物料受到上顶栓的压力，并且通过转子表面与混合室壁之间的剪切、搅拌、挤压，转子之间的捏合、撕扯，转子轴向翻捣、捏炼等作用，实现物料的塑化、混炼，直至达到均匀状态。实验中通过记录物料在混合过程中对转子产生的反扭矩以及温度随时间的变化，来研究物料在加工过程中的分散性能、流动行为及结构变化。优点：可模拟多种高分子材料实际加工过程，如小型密闭式混合器，小型螺杆挤出器

用途：原材料的检验与研究＼聚合物交联过程研究＼高分子材料的熔融塑化行为＼高分子材料的热稳定性＼反应性加工过程的反应程度＼流动与材料烧焦的关系＼增塑剂的吸收特性＼热固性塑料的挤出行为等．

篇四：非牛顿流体的分类

姓名：高墨尧 学号：20150614 专业：农业机械化

非牛顿流体的分类

根据非牛顿流体的粘度函数是否和剪切时间有关，可以把非牛顿流体分成两大类：非时变性非牛顿流体和时变性非牛顿流体。

1、非时变性非牛顿流体

这类流体的切应力仅与剪切速率有关，即粘度函数仅与应变速率或（切应力）有关，而与时间无关。非时变性非牛顿流体主要包括：

假塑性流体：粘度随剪切速率的增大而降

低。特点：

（1）在直角坐标系中，其流变曲线为凹向

剪切速率轴的且通过原点的一条曲线。

（2）?和??是一一对应的，即受力就有流

动，但?与??的变化关系不成比例（即不符合

牛顿流体内摩擦定律，故为非牛顿流体）。随着??的增加，?的增加率逐渐降低。

胀塑性流体：粘度随剪切速率的增大而增

大。特点：

（1）在直角坐标系中，膨肿性流体的流变

曲线为通过坐标原点且凹向剪切应力轴的曲线，

如图所示。

（2）一受力就有流动，但剪切应力与剪切

速率的不成比例，随着剪切速率的增大，剪切

应力的增加速率越来越大，即随着剪切速率的增大，流体的表观粘度增大，这种特性被称为剪切增稠性。因此，膨肿性流体具有剪切增稠性。

宾汉流体：理想粘塑性流体,存在一定程度的屈服应力。特点：

（1）流变曲线如图所示，为一条直线，但直线不通过坐标原点，而是与剪切应力轴在?B处相交。

（2）当对流体施加的外力 ?

姆流体并不产生流动，体积只产生有限的变形，

只有当 ?>?B时，体系才产生流动。且流动后流

体具有剪切稀释性。?B是使体系产生流动所需要

的最小剪切应力，即使流体产生大于0的剪切速

率所需要的最小剪切应力，称之为屈服值。屈服

值的大小是体系所形成的空间网络结构的性质所决定的。

凡是具有屈服值的流体均称为塑性流体，外力克服其屈服值而产生的流动称为塑性流动。

2、时变性非牛顿流体

这类流体的粘度函数不仅与应变速率有关,而且还与剪切持续时间有关。大致可分为两类：

触变性和流凝性流体：随着切应力作用时间的延长，表观粘度越来越小的流体叫做触变性流体随着切应力作用时间的延长，表观粘度越来越大的流体叫做流凝性流体，这种流体在实际中非常少见。其特点：

（1）流体的表观粘度随剪切时间而下降

（2）流体的表观粘度随时间而增长

（3）反复循环剪切流体可得滞回环

（4）无限循环剪切流体可得到平衡滞回环

粘弹性流体：粘弹性流体同时具有粘性液体和弹性固体的性质，哪种性质的表现程度如?a href="http://www.zw2.cn/zhuanti/guanyuwozuowen/" target="_blank" class="keylink">我【鲇谕饬ψ饔檬奔涞目炻ざ獭Ｆ湎窒螅?/p>

（1）爬杆现象

（2）挤出胀大现象

（3）同心套管轴向流动现象

（4）回弹现象

（5）无管虹吸现象

（6）汤姆孙减阻效应

以上就是非牛顿流体的分类，

而我们平时接触的大多数物料也都是非牛顿流

体。物料粘度变化曲线各不相同，为了能用科学的方法来对非牛顿流体的粘度特性进行描述，因此我们研究出了流变仪来更好、更精确的分析物料的流变特性。

[1]唐晓明. 高浓度粘稠物料的泵送及流变特性试验研究[D].浙江大学,2007.

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[3]刘海燕,庞明军,魏进家. 非牛顿流体研究进展及发展趋势[J]. 应用化工,2010,05:740-746.

[4]施庆珊,王计伟,欧阳友生,陈仪本. 非牛顿流体粘度测定方法研究进展[J]. 发酵科技通讯,2011,02:42-45.

[5]刘晓明,艾志久,黄俭波,陶云,熊昕. 非牛顿流体与牛顿流体在旋流器内的流场分析[J]. 石油机械,2009,03:28-31.

篇五：《流变学》资料自整

第一章

粘性材料应力不能保持恒定，而是以某一速率减小到零，其速率取决于施加的起始应力值和材料的性质。这种现象称为应力松弛。

应力不变，材料却可随时间继续变形，这种性能就是蠕变或流动。

影响聚合物加工的流变性能主要包括聚合物的流动性、弹性和断裂特性。

高分子典型的流变行为

1)魏森贝格效应（韦森堡效应，包轴效应） 1)无管虹吸现象

2)挤出胀大效应（巴拉斯效应） 3)剪切变稀：剪切应力增大，粘度下降。 4)二次流动：有利于物料混合均匀.

5)减阻现象：高分子聚合物稀溶液的湍流摩擦阻力比纯溶剂的阻力明显减小，这个异常现象称为湍流减阻现象或Toms效应。 6)不稳定流动和熔体破裂现象

聚合物流变行为的特性

(1)多样性 (2)高弹性 (3)时间依赖性

流变学在高聚物加工中的应用

1.指导聚合，以制得加工性能优良的聚合物

2.对评定聚合物的加工性能、分析加工过程、正确选择加工工艺条件、指导配方设计均有重要意义。

3.对设计加工机械和模具有指导作用。

第二章

黏度:黏度是流体内部反抗这种流动的内摩擦阻力,与分子间的缠绕程度和分子间的相互作用有关.单位: Pa·s

表观粘度又可以分为剪切黏度和拉伸黏度

剪切黏度：表观黏度并不完全反映高分子不可逆形变的难易程度.表 征流动性的好坏, 越大, 流动性越差, 越小越好.

拉伸黏度: 与液体弹性相关

定义:当聚合物熔体从任何形式的管道中流出，垂直于流动方向的聚合物横断面积上所承受的拉应力与拉伸应变速率的比值

与剪切过程中的黏度相似。只是速度梯度方向平行于流动方向

高分子液体的拉伸黏度非常复杂。变化规律有多种类型：一种是与拉伸应力几乎无关，如聚甲基丙烯酸甲酯、共聚甲醛、尼龙66属于这种情况；

一种是随拉伸应力的增加而减小，如聚丙烯在应力为108 Pa时的拉伸黏度只有应力为105 Pa时的1/5；

还有一种是随拉伸应力的增加而增加，如低密度聚乙烯。

均质性：材料的性质与材料采取的部位无关，即材料的性质是均匀的。 各向同性：材料的性质与方向无关，液体、非晶体、多晶体等。 各向异性：单晶、非均质材料、取向高聚物等。

E为常数，以Euler的名字命名，称为杨氏模量或拉伸弹性模量 其倒数D称为拉伸柔量：E表示材料的刚性。E越大，产生相同的应变需要的应力越大，即材料不易变形，刚性高

泊松比是材料横向应变与纵向应变的比值，也叫横向变形系数，它是反映材料横向变形的弹性常数。空气的泊松比为0，水的泊松比为0.5

线形弹性变形的特点 变形小

变形无时间依赖性

变形在外力移除后完 全回复

无能量损失，（线性弹性称为能弹性 ） 应力与应变成线性关系

无定形线形聚合物的拉伸模量与温度的关系

交联聚合物（橡胶）的拉伸模量与温度的关系

结晶性线形聚合物的拉伸模量与温度的关系

无定型线形聚合物的拉伸模量与分子量的关系（A

分子量对模量的影响主要在高弹态和粘流态。分子量越高，橡胶坪台区越宽，但坪台区的模量数量级不因分子量增大而变化，玻璃化温度也保持不变

解释：低温时粘弹性主要决定于大分子链的小链段的运动，而与大分子链本身的尺寸基本上无关。在高温时的粘弹性则涉及到较大链段的复杂运动，以解开缠绕并最后大分子链间相互滑移 ，所以分子量对拉伸模量的影响主要在高弹态和粘流态

交联聚合物（橡胶）的拉伸模量与交联度的关系

随着交联度上升，橡胶坪台模量上升，交联度上升至形成网状结构时，E几乎保持不变直到超过分解温度时发生分解。同时玻璃化温度也随交联度提高而上升，而且玻璃化转变区加宽（Tg升高）

结晶性线性聚合物的拉伸模量与结晶度的关系

随着结晶度的提高，在低温没有影响，橡胶坪台升高，结晶起交联作用。Tg不受结晶度影响

线弹性的适用范围

只有在变形很小时，下列材料才符合线弹性理论

7)陶瓷 2)金属 3)结晶体 4)玻璃态材料 5)交联聚合物 6)线型和支链聚合物在温度比Tg高许多时 7)几乎所有的聚合物在受瞬间应力作用时都符合线弹性 8)浓的悬浮体在受到小的切应力时也符合线弹性 第三章

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