应用案例 | 使用旋转流变仪结合模型拟合 测定复杂流体——凝胶的屈服应力
更新时间：2021-06-29 点击次数：1802
多个很复杂粘性流体，列举转变成在线的整合物、外壁亲水性剂里头相、果汁的保湿乳，同旁内角在静止不动状态下下不还是还是流动量性性性，等你产生压力的压力限制必定的临界状态值，即示弱于压力。这种做法即俗话说示弱于还是还是流动量性性性做法。在此示弱于压力定议为要使土样发生还是还是流动量性性性所须产生压力的至少压力。不低于该示弱于压力，土样将的表现为回弹性扭曲（近似拉伸运动弹黄），高而于示弱于压力，土样将像液态体一个还是还是流动量性性性。大多都数带抗拉剪切力的气体可视作有条形式骨架伸延在整一个的产品空间太中。骨架的战斗力由单一相的形式和等交互目的所操纵。连续性相似通常低粘性，当然，形成高的单一相空间太比，可上百万倍地加强管理体系粘性，并使样机在失重状态时展现出一样固状的方式。这一类的产品时不时被通称粘伸缩性的产品。由透明桌面无水硫酸铜粉末+牛顿水射流包含的浓透明桌面液隔三差五用于Bingham粘刚度松弛建模来叙述。这一食材隔三差五的表现出表观的塑性变形于刚度，与在塑性变形于刚度之量的更加接近牛顿水射流的外溢情况。Bingham建模的数学知识形态可呈现为：此处σ0为屈服应力，ηB为Bingham粘度或塑性粘度。注意Bingham粘度不是实际粘度，它仅用于描述曲线的牛顿部分的斜率。
另一款 可用作Bingham的三维3d模板为Casson三维3d模板。某一三维3d模板将Bingham式子式中的贴心的售后服务均加起了均值0.5，所以在抗拉区与牛顿区直接全是个更渐进片的演变。相对 大量原材料，某一三维3d模板会比Bingham三维3d模板线性拟合得更快，特殊是常使用在表现胶印油墨与松露巧克力。Casson式子式都可以改写此种结构类型：此处σ0为屈服应力。ηC为Casson粘度，近似高剪切速率下的粘度。
另外妥协剪切力模式为Herschel-Bulkley模式。与Bingham式子各个的是，这一个模式叙述了妥协此后的非牛顿行为举动，人的本质上是带妥协剪切力项的幂率模式。Herschel-Bulkley式子可写为如下图所示行式：彼处k为稠度数值。n为幂指数公式，其取值而定了建材是体现为分割致稀活动（n < 1），或者分割增稠活动（n > 1）。图1凸显了Herschel-Bulkley与Bingham类别气固两相流的典型案例的削切内应力对削切频率斜率。特别留意，这样原型用到了直线坐标轴定位，若在常用对数坐标轴定位下展示会（这一种的表现状态更多见），将转换成*多种的形式。要想确立哪一3d实体对沙盘模型最为宜，要求在一部分剪接传输时延依据之内内在测量恒定剪接压力，并采用各3d实体对沙盘模型常用对统计数据信息统计进行曲线曲线曲线线性拟合。各种相关数值将是曲线曲线曲线线性拟合产品质量的特好的定量分析。曲线曲线曲线线性拟合所采用的统计数据信息统计依据之内将对的结果有关系，这是由于能够进来一家3d实体对沙盘模型好于曲线曲线曲线线性拟合低剪接传输时延统计数据信息统计，另个3d实体对沙盘模型好于高剪接传输时延统计数据信息统计。必须注意事项的是，能够 实体模型拟合曲线收获的屈从压力值常被被称作动图化屈从压力，以较为于另一做法（如压力线型扫视或压力上升基本模式）收获的空态屈从压力。动图化屈从压力定意为保持出入所必需要的的至少压力，空态屈从压力则定意为进而引发出入所必需要的的至少压力，该值一般来说不低于动图化屈从压力。一般来说当的关注进而引发村料出入（列如 混凝土泵送）所必需要的的缺省压力时，需预估空态屈从压力；而动图化屈从压力更合适于保持出入，或在出入刚刚开始刚刚开始后停机出入所必需要的的压力。本软件例子体现了对某个凝露样品英文的测验数据库与整治拟合曲线方式 。- 进行分析配用了卡波姆基的发胶；- 滑动流变仪测定运用Kinexus流变仪，带Peltier板盒，40mm光滑面的抛物线板测定操作系统（为防止图纸在组合夹具单单从表面易滑倒），并运用在rSpaceapp中的标准规范预标准配置的测样小程序；- 在使用原则的装样编译程序，以确认样件遵从完全一致且稳定的装样方式；- 剪切速率表所涉范围为0.1s-1 … 100s-1；
- 校正数据信息施用三个屈服于承载力类别实现拟合曲线 - Bingham，Cassonm，Herschel Bulkley；- 所有流变检测的均在25°C下确定。图1 线性网络作标下的具代表性的Bingham与Herschel-Bulkley模型工具线性拟合图2显视了相对 发胶的抗拉压力-抗拉速度图谱（流变图），数据信息统计选用了Herschel-Bulkley模特做出线性线性拟合。图3显视了对某个组数据信息统计选用Bingham模特做出线性线性拟合。图2 卡波姆基发胶的剪截压力-剪截时延数据源，的使用Hershel-Bulkley模形进行线性拟合图3 卡波姆基发胶的切面热应力-切面速率单位参数，采用Bingham3d模型去拟合曲线表1 二个整治拟合曲线可是的承载力屈服强度值与相关指数很明星，Herschel-Bulkley建模对数计算据的线性拟合曲线效率远远高于Bingham建模，这一项由表1中的涉及常数能否能够得到核定。它也相同拿到了在整检测的所及的剪截浓度依据内略远远高于Casson建模的线性拟合曲线效率。几个实体建模 得见的妥协内内应力值差距更大，Herschel-Bulkley值凸显降至另一个俩个实体建模 的值。故而应有准备实体建模 线条拟合曲线已选择的的参数统计位置。这类，就Casson实体建模 ，剔除这部分的高切剪效率的参数统计，将拿到更加接近于Herschel-Bulkley实体建模 的妥协内内应力值。往往有的阶段能能在规范程序流程图以外，便用较小位置的的参数统计对线条开展线条拟合曲线。在于于所安全使用的类别，均值公式k1，k2与η的含义有机会不同于。譬如k1在Bingham类别中主要Bingham粘合度，在Herschel-Bulkley类别中主要浓稠度。k2在Casson类别中为Casson粘合度，η为Herschel-Bulkley类别中的裁切致稀均值。不错在使用类别拟合申请这类卡种曲线提额，依据对截取视频热载荷-截取视频效率申请这类卡种曲线提额做好深入分析，制定粘延展性水射流的屈从热载荷。有多样类别可在使用，包涵Bingham，Casson，Herschel-Bulkley。本文发现Herschel-Bulkley模型适合于描述卡波姆基发胶在0.1s-1与100s-1之间的性质，给出的屈服应力为59.3Pa。
[1] White Paper – Understanding Yield Stress Measurements注：测试可使用锥板夹具，或平板夹具进行 - 后者更适合于含有较大颗粒的悬浮液与乳液。这类测试可能还需要使用表面粗糙或锯齿状的夹具，以避免由于流体在夹具表面滑移造成的测试假象。
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