非牛頓流體/牛頓流體在線在線測量方法在線粘度計

粘度是流體的重要物理性質之一,粘度的測定在 工業(yè)生產和基礎學科研究中具有重要的意義.測定液 體粘度的方法和設備將直接決定生產耗費.粘度數(shù)據(jù) 的及時獲得以及粘度測量的誤差,都有可能影響企業(yè) 利益或科學研究成敗.

在線粘度計測量牛頓流體非牛頓流體

流量計的基礎 上引入了層析成像技術,提出了一種非侵入、無壓損、可在線測量含屈服應力的非牛頓流體粘度的新方法. 該方法可有效測量非牛頓流體的粘度,且具有結構簡單、中等精度的特點.

非牛頓流體普遍存在于化工、食品及生物醫(yī)學等領域,非牛頓流體涉及許多工業(yè)過程的工藝、設備、效率和產品質量,也和人類本身的生活與健康密切相關。粘度反映了非牛頓流體的基本特征,也是很多高分子發(fā)酵產物和農產品天然活性物質提取、加工處理過程中的一個重要參數(shù)。

非牛頓流體普遍存在于化工、食品及生物醫(yī)學等領域,嚴格地說,牛頓流體只是非牛頓流體的一種特殊形式。非牛頓流體涉及許多工業(yè)過程(包括高分子發(fā)酵產物和農產品天然產物提取) 的工藝、設備、效率和產品質量,也和人類本身的生活與健康密切相關,因此,對非牛頓流體性質及行為的研究具有重要意義。生物體液、血液均為非牛頓流體,很多高分子發(fā)酵產物如聚谷氨酸、黃原膠、冷凝膠、微生物多糖以及農產品天然活性物質如香菇多糖、南瓜多糖等均是非牛頓流體。

粘度是流體的重要物理性質之—, 是區(qū)分牛頓流體和非牛頓流體的一個重要參數(shù), 在實際應用中,非牛頓流體粘度的測量有其廣泛的用途;粘度法是測定高聚物相對分了質量的最常用方法, 它能夠提供有效的高分子物質在溶液中的形態(tài)、構象、 大分子鏈段間及與溶劑間的相互作用等信息[1];高聚物聚合度反應終點的控制也必須測量粘度; 粘度在多種農產品品質鑒定中是一項非常重要的衡量指標, 粘度的不同代表著其性能的差別,影響著其在某一領域的應用;在許多農產品應用中,如食用油、殼聚糖、魔芋粉、魔芋葡甘露聚糖等均需要了解具體粘度;食品中的奶油、面粉、巧克力、? 果凍等的粘度用于評價原料及成品的質量,也為原料的配方及生產工藝提供技術依據(jù)。因此粘度的測定在工業(yè)生產和基礎學科研究中具有重要的意義。 測定液體粘度的方法和設備將直接決定生產耗費。 粘度數(shù)據(jù)的及時獲得以及粘度測量的誤差, 都有可能影響企業(yè)利益或科學研究成敗。

1??????? 非牛頓流體的基本特性 牛頓流體流動時所需剪應力不隨流速的改變而改變,純液體和低分子物質的溶液屬于此類;非牛頓流體流動時所需剪應力隨流速的改變而改變,高聚物的溶液、混懸液、乳劑和表面活性劑的溶液一般屬于此類[2]。 研究流體的流變學特征,一般是假定被測液體為牛頓流體,但是,實際上自然界 90%的流體為非牛頓流體,不過,大多數(shù)流體的粘度隨剪切力變化發(fā)生變化的幅度并不大,所以我們還是采用牛頓力學的數(shù)學模型來研究和測定,? 因此測定非牛頓流體粘度時測定結果有時候有一些變化,測定值有些漂移,總感覺到讀數(shù)不夠其他分析方法來得穩(wěn),其實這是正常的。因為按照牛頓粘性定律,對于給定流體,以剪應力對速度梯度作圖,可得到通過原點的直線,其斜率就是給定溫度下該流體的粘度。實驗表明,對氣體及大多數(shù)低摩爾質量液體,屬于牛頓型流體。為非牛頓型流體不遵循這一規(guī)律,因此其用表觀粘度描述。表觀粘度不再是純粹的物性, 根據(jù)非牛頓型流體的表觀粘度隨速度梯度而變的關系。

  • 非牛頓型流體分成
    • 假塑性流體
    • 脹塑性流體
    • 粘塑性流體
    • 觸變性流體
    • 粘彈性流體。

假塑性流體的表觀粘度隨速度梯度的增高而減低的現(xiàn)象,稱為“剪切稀化”現(xiàn)象。其它非牛頓型流體還有“爬桿”與“無管虹吸”等有趣的現(xiàn)象。 在牛頓型流體中加入少量級高分子物質, 流體就可能成為粘彈性流體,使流動的阻力大幅度降低,產生所謂地減阻現(xiàn)象。

在線粘度計在工業(yè)中應用非常廣泛。近幾年來,隨著工業(yè)生產要求越來越嚴格, 研究人員對粘度計做了很多改進;同時,隨著計算機技術、光學技術、圖像技術、傳感器技術的不斷進步,也大大推動了液體粘度測定技術的發(fā)展, 液體粘度的測定方法及測定裝置也得到了不斷的完善和創(chuàng)新。 這些新型的粘度測量技術和裝置也為非牛頓流體粘度的測定帶來了更多的選擇,使得測定更為方便、結果更為準確。


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