文档介绍：聚合物流变测量
(老师已讲,省略)

一、毛细管粘度计
优点:结构简单、可以在较宽的范围调节切变速率和温度,得到十分接近于加工条件的流变学物理量
常用的切变速率范围:10 ~10 6s-1
切应力范围:10 4~10 6N/m2
1, 毛细管流变仪的测量原理和方法
毛细管流变仪示意图
毛细管及压力传感器的安排
毛细管中三个流动区域
物料在完全发展区的流动
( 1 )切应力表达式
在无限长的管中取一长度为L,二端压差为△P的液柱,在半径为r的圆柱面上,在稳流时,阻碍流动的粘流阻力应等于两端压差所产生的促使液柱流动的推动力平衡,即:
则:
注:在圆管正中间,流动阻力最小,流速最大
在管壁处,即r=R时,阻力最大
(2)表观切变速率和粘度
首先求出表观切变速率与压差的关系:
接着计算线速度v的分布和体积流率Q:
管中层流的Hagen-Poiseuille方程:
从前面的式子可得管壁表观切变速率与体积流量Q的关系:
所以有:
又因为:
(3)非牛顿流体的修正
式中n——非牛顿指数
所以有:
非牛顿流体的表观粘度由下式计算:
Bagley修正
对压力梯度的校正
校正的原因:
实际测量的压力包括了入口区的压力降,完全发展流动区上的压力降和出口区的压力降三部分,并非全部作用在完全发展区
校正原理:
保持压力梯度不变,将毛细管(完全发展流动区)虚拟延长,并将入口区的压力降,等价为在虚拟延长长度上的压力降。
校正方法:
虚拟延长毛细管长度(nB* R) , nB称为Bagley修正因子
确定修正因子的示意图