牛顿认为在既定温度下,所有物料的粘度与剪切率无关。换言之,两倍力会以两倍速度移动流体。而如我们将要看到的,牛顿并不完全正确。
牛顿所设想的所有流体此类流动特性自然被称作牛顿体。然而,您可能只会遇到几种类型流动特性中的一种。牛顿流体以下图图表表示。图表A显示剪切应力(F′)和剪切率(S)之间的关系是一条直线。图B显示,流体的粘性随剪切率变化保持不变。一般牛顿流体包含水和稀机油。
在实践中,这表示在既定温度下牛顿流体的粘度会保持不变,不管测量所使用的粘度计机型、转子或转速是什么。在Brookfield设备所产生的剪切率范围内,Brookfield粘度标准液是牛顿流体;那正是它们可与所有粘度计机型配套使用的原因。很显然,牛顿流体是最容易测量的流体-只需带上您的粘度计前去测量即可。不幸的是,它们并不像比其复杂得多的一类流体-非牛顿流体一样常见,下一部分将讨论非牛顿流体。
非牛顿流体广义上指F′/S关系不是常数的一种流体。换言之,当剪切率改变时,剪切应力不以相应比例(或甚至未必以同一方向)改变。因此这种流体的粘性随剪切率的变化而变化。因此,粘度计机型、转子、转速的实验参数都对非牛顿流体的实测粘度具有影响。这一实测粘度称作流体表观粘度,只有具有或依附明确实验参数时才精确。
可将非牛顿流体设想为一种混合不同形状大小分子的流体。当彼此流经时,正如流动期间所发生的那样,其大小、形状、粘结度会确定移动所需的力的大小。在每种特定剪切率下,准线可能不同,可能需要一些力来保持移动。
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