牛頓認為在既定溫度下,所有物料的粘度與剪切率無關。換言之,兩倍力會以兩倍速度移動流體。而如我們將要看到的,牛頓并不完全正確。
牛頓所設想的所有流體此類流動特性自然被稱作牛頓體。然而,您可能只會遇到幾種類型流動特性中的一種。牛頓流體以下圖圖表表示。圖表A顯示剪切應力(F′)和剪切率(S)之間的關系是一條直線。圖B顯示,流體的粘性隨剪切率變化保持不變。一般牛頓流體包含水和稀機油。
在實踐中,這表示在既定溫度下牛頓流體的粘度會保持不變,不管測量所使用的粘度計機型、轉子或轉速是什么。在Brookfield設備所產(chǎn)生的剪切率范圍內,Brookfield粘度標準液是牛頓流體;那正是它們可與所有粘度計機型配套使用的原因。很顯然,牛頓流體是最容易測量的流體-只需帶上您的粘度計前去測量即可。不幸的是,它們并不像比其復雜得多的一類流體-非牛頓流體一樣常見,下一部分將討論非牛頓流體。
非牛頓流體廣義上指F′/S關系不是常數(shù)的一種流體。換言之,當剪切率改變時,剪切應力不以相應比例(或甚至未必以同一方向)改變。因此這種流體的粘性隨剪切率的變化而變化。因此,粘度計機型、轉子、轉速的實驗參數(shù)都對非牛頓流體的實測粘度具有影響。這一實測粘度稱作流體表觀粘度,只有具有或依附明確實驗參數(shù)時才精確。
可將非牛頓流體設想為一種混合不同形狀大小分子的流體。當彼此流經(jīng)時,正如流動期間所發(fā)生的那樣,其大小、形狀、粘結度會確定移動所需的力的大小。在每種特定剪切率下,準線可能不同,可能需要一些力來保持移動。
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