【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于实验粘弹性流体力学,具体涉及一种粘弹性流体本构的弹性特征参数的实验测量方法。
技术介绍
1、在现实环境中,相比于粘性流体,粘弹性流体种类更加丰富。其中一个原因是许多粘弹性流体可以通过粘性流体配置而成。一些分子能够响应外部剪切而变形,并在剪切消失后一定程度恢复变形。当具有这样性质的分子完全溶解在粘性流体中所形成的溶液具有粘弹性。许多有机物溶液、高分子溶液等就属于粘弹性流体。粘弹性流体在自然界以及生产生活中都十分常见,生物体中,精液、唾液等都是粘弹性流体,细胞膜具有粘弹性和流动性,也具有与粘弹性流体相似的特征;工业中,具有粘弹性特征的流体在管道运输过程中的阻力更小。实验室以及工业中常见的粘弹性流体包括,polyvinyl alcohol(pva),polyacrylamide(paa),poly(ethylene oxide)(peo),polyvinylpyrrolidone(pvp),polyacrylamide(pam)等的溶液。
2、粘弹性流体在外力作用下会发生许多独特的物理现象,例如爬杆、挤出胀大等。这些
...【技术保护点】
1.一种粘弹性流体本构的弹性特征参数的实验测量方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的粘弹性流体本构的弹性特征参数的实验测量方法,其特征在于,所述步骤1中,2A=10,A=5;
3.如权利要求1所述的粘弹性流体本构的弹性特征参数的实验测量方法,其特征在于,所述步骤4中,所述速度较低表示:U<1μm/s。
4.如权利要求1所述的粘弹性流体本构的弹性特征参数的实验测量方法,其特征在于,所述步骤1中,粘弹性溶液的混合方法包括:摇床振荡法、磁力搅拌法、甩动法。
5.如权利要求1所述的粘弹性流体本构的
...【技术特征摘要】
1.一种粘弹性流体本构的弹性特征参数的实验测量方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的粘弹性流体本构的弹性特征参数的实验测量方法,其特征在于,所述步骤1中,2a=10,a=5;
3.如权利要求1所述的粘弹性流体本构的弹性特征参数的实验测量方法,其特征在于,所述步骤4中,所述速度较低表示:u<1μm/s。
4.如权利要求1所述的粘弹性流体本构的弹性特征参数的实验测量方法,其特征在于,所述步骤1中,粘弹性溶液的混合方法包括:摇床振荡法、磁力搅拌法、甩动法。
5.如权利要求1所述的粘弹性流体本构的弹性特征参数的实验测量方法,其特征在于,所述步骤1中,待测的粘弹性流体是稀溶液或半稀溶液,高分子添加剂的质量分数小于5wt.%。
6.如权利要求1所述的粘弹性流体本构的弹性特征参数的实验测量方法,其特征在于,所述步骤2中,待测的粘弹性流体的流变特性与溶液组分、溶质分子量、溶质浓度、溶剂特性、配置方式、包括温度及压力的测量条件相关;粘度-剪应变率关系式的参考形式选择2~3种,随着后续实验数据的丰富,并最终确定对应的某种形式。
7.如权利要求1所述的粘弹性流体本构的弹性特征参数的实验测量方法,其特征在于,所述步骤2中,根据粘弹性流体中的流场特征进行分类,粘弹性本构包括maxwell模型、jeffreys模型、olydroyd-b模型;所述粘弹性本构中描述流体特征的参数分为粘性参数和弹性特征参数;弹性特征参数是与时间相关的参数;粘性参数包括溶剂贡献的粘度ηs和溶质贡献的粘度ηp,溶液和溶剂共同贡献的流体粘度η对应粘度-剪应变率关系式中的动力学粘度。
8.如权利要求1所述的粘弹性流体本构的弹性特征参数的实验测量方法,其特征在于,所述步骤3中,流变仪采用剪切流模式研究粘弹性水溶液的流变特性,其中剪切流模式的剪应变率范围应覆盖0s-1~103s-1;锥-盘流变仪中圆锥的直径可选择为60mm,锥角为0.017rad。实验温度为20.0±0.1c;
9.如权利要求1所述的粘弹性流体本构的弹性特征参数的实验测量方法,其特征在于,所述步骤4中,根据探针尖端粒子的靠近运动速度设计实验,应包括低速实验和多组高速实验,包括:一组低速实验:u<1μm/s;和6组高速实验:u=30μm/s、40μm/s、50μm/s、60μm/s、70μm/s、80μm/s。
10.如权利要求2所述的粘弹性流体本构的弹性特征参数的实验测量方法,其特征在于,所述步骤4中,实验中,直径r的胶体粒子粘在探针尖端;通过测量粘弹性流体中粒子靠近硅片过程中所受的法向力和粒子与壁面的距离进而测量流体的弹性特征参数;实验过程中至少记录afm探...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵欣,李彪,王美靖,刘海涛,林如宁,冯宇,
申请(专利权)人:中国北方车辆研究所,
类型:发明
国别省市:
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