流變是什麼意思

2021-03-05 09:21:40 字數 2502 閱讀 4250

1樓:匿名使用者

流變liúbiàn

[develop and change;change and historical development of a school of thought] 隨著時間的推移而變化

語言流變

流變 :

liú biàn

不斷地逐漸變化:聲韻流變。

2樓:孫博通

流變學是研究在外力作用下,物體的變形和流動的學科。2023年利哈伊大學教授尤金·賓漢正式提出這一名稱,**於赫拉克利特的經典名言「一切皆流」

為了研究力引起的變形,流變學有實驗與理論模擬兩個互相促進的途徑。試驗方面採用多種流變儀,比如毛細管流變儀來測量在不同剪下應力作用下,流體粘度、流速等的變化,再進行分析,從中得出該物質的模量、分子量等重要性質。醫學檢查上常用的血流變測定也是此原理。

也可以通過流變儀模擬流體在注射等成型過程中所受的應力和流體的變形,使得流變學成為研究高分子加工過程所必需的內容。

理論模擬是通過實驗資料提出符合此類物質的物理背景,將其與普適的數學模型相結合。目標是可以通過數學計算描述流體運動。其物理背景較為複雜,對於純彈性物體,可以用胡克定律來描述,即應力與應變成正比。

對於牛頓流體,可以用應力=粘度×應變速率來描述。但是現實中的固體存在不符合胡克定律的塑性變形,液體也全是非牛頓流體。特別對於高分子,具有粘彈性性質,情況複雜。

其數學模型主要借助於連續介質力學。目前對於一般流體的簡單流動,理論模擬效果較好,但是對於複雜流道,由於存在很多複雜的邊界效應,目前的計算能力還無法給出比較好的結果,這也成為近來流變學研究的重要方向。

流變學作為一門研究物質流動與變形的學科,與化學特別是膠體化學、高分子化學密切相關。隨著三大合成材料工業的不斷發展,近年來流變學研究也迅速發展起來,世界各國尤其是各工業發達國家紛紛成立了流變學會,如英國、德國、法國、荷蘭、瑞典、日本、墨西哥、加拿大等。由於流變學具有交叉邊緣學科的特點,因此它的應用範圍相當廣泛。

在石油、石化行業中的應用

由於從**開採技術,如三次採油、完井等,到**儲運、**運輸、酸化壓裂、聚合物壓裂以及清潔膠束壓裂液,無不與流變學有關。因此,流變學在該行業得到了廣泛重視,並得到了良好的普及。

強化採油 新打的油井能保持一定的壓力,自噴出一部分**,但當油井壓力開始下降時,二次採油即將開始。注水時在油水介面容易產生粘性指進現象,不利於採油,此時尚有50%的**未能採出。強化採油即三次採油的潛力很大。

三次採油的方法之一為高分子溶液灌注,所選材料有較柔性的聚丙烯醯胺和較剛性的黃原膠,雖然它們在剪下流場中行為相似,但在拉伸流場中則迥然不同,這點必須用流變學的觀點判斷清楚。

聚合物加工 通常聚合物必須經過再加工才能應用,而加工又分為注塑、擠出、壓延、吹塑、紡絲等過程。但是,不管什麼形式的加工,其中都充滿了流變學的問題。歐美等工業發達國家均有專家專門研究聚合物加工發達國家均有專家專門研究聚合物加工流變學,每年還召開年會進行學術交流。

由於國外已經開發出以流變學為基礎計算機設計應用軟體,因此,可以製造出大型塑料汽車鑄件和大型飛機機身鑄件。

農用薄膜的製造通常採用吹塑工藝。吹塑主要是通過聚合熔體進行,即熔體以管或泡的形式從擠壓機出來後拉成薄膜,使其達到最終的厚度和分子取向。此時原料的拉伸粘度很明顯是重要的流變引數。

所以,流變學中拉伸粘度的測定被認為是具有工業重要性的研究,也就不足為奇了。

潤滑油製造 潤滑油中新增高分子稠化劑的目的是為了降低粘度隨溫度激烈變化的程度,使其在高溫時可以保持良好的動力潤滑,低溫時也不會有過多的磨損。汽車用油的粘度用等級來代表,採用流變新增劑可製成滿足多種等級需要的汽油。新增劑可以使基礎油的粘度增加3倍以上。

在潤滑油中可以測出粘彈性效應,但是潤滑劑流變學認為,粘彈性和增大的粘度均有利於支撐負荷。

在醫藥領域中的應用

生物流變學 如果說傳統的流變學是應工業需要發展起來的,那麼,生物流變學則是隨著生命科學的發展應運而生的。在生物流變學中目前研究最廣泛深入的是血液和血管流變學,是現代醫學和理工科學之間的一門重要邊緣學科。

此外,還應用在臨床醫學、製藥等領域。

在輕工領域中的應用

輕工產品如牙膏、化妝品、清潔劑中必須用流變學指標控制質量和調節配方。以牙膏為例,人們使用牙膏時擠出要容易,擠出後要求挺括,在牙刷上不能下陷,刷牙時又要輕鬆,這就是要求牙膏遇剪時粘度迅速下降,而靜止時又要具備一定的屈服應力,以保持堅挺。

我國流變學的應用研究起步較晚,20世紀60年代還只有個別自發研究,目前的應用研究領域較少,甚至連流變學賴以發展的聚合物加工行業也知之不多。以塑料製品為例,塑料廠引進的模具「吃」進口的聚合物粒子時,製品光滑、美觀,可以和國外的同類產品相媲美,而一旦換成國產原料粒子時,產品質量就下降。這是因為所使用的模具是按國外原料的流變性能設計的,而國產原料的流變性與進口原料並不完全相同,所以製品質量下降。

儘管生產廠對模具進行完善修改,但也只是憑經驗做機械上的改動,並未考慮到粒子的流變性。

目前,流變學應用研究在我國遠未普及,更談不上發揮它應有的作用。為加強我國流變學的研究,建議相關部門在政策上對流變學這類交叉學科予以扶持,同時在高校尤其是重點高校的有關專業,如化學工程、聚合物加工等,開設流變學課程,特別是對碩士、博士研究生等高階研究人才的培養更為迫切和重要。

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