触变性模型的结构动力学研究

结构动力学模型通常描述非弹性悬浮介质触变物系的流动行为,总应力分为与结构有关的弹性应力和黏性应力。结构参数动力学方程考虑剪切对结构裂降和建立的影响效应以及布朗运动对结构建立的影响效应,还考虑絮凝物的松弛和形变。动力学方程和松弛方程都考虑时间常数的分布。采用客观的参数估算法,通过实验数据将该模型与文献中列出的2个代表性模型进行比较。用剪切率突变引起的应力变化数据验证模型。通过稳态和非稳态初始条件下的应力阶跃实验评估模型预测弹性和黏性两部分应力的准确性。     

含蜡原油的黏弹-触变模型

在胶凝温度以下,因蜡的结晶析出并形成三维空间网络结构,含蜡原油表现出复杂的非牛顿流体特性,如黏弹性、屈服应力和触变性等。目前,含蜡原油的触变性模型均为黏塑性模型,没有考虑屈服点附近及之前物料所具有的黏弹特性。为此,提出了一个包含状态方程和速率方程、共10个未知参数的黏弹-触变模型。模型的剪应力由弹性应力和黏性应力构成,弹性应力为剪切模量与剪应变的乘积,剪切模量正比于结构参数和损耗函数。描述结构参数随时间变化的速率方程,假设结构破坏项与能量耗散率相关,克服了以往速率方程中结构破坏项与剪切率相关这一假设的不足。模型可描述含蜡原油所具有黏弹-触变特性,并且所预测的剪应力能够从以黏弹性为主的阶段平滑过渡到以触变性为主的阶段。利用大庆原油剪切率阶跃和滞回环的实验数据对模型进行验证。结果表明:两种测试的模型拟合值与实测值的平均相对偏差分别在2.0%和5.0%以内;利用由剪切率阶跃测试数据拟合得到的模型参数对滞回环测试进行预测,预测的平均相对偏差约为16%。     

黏土水泥膏浆流变性能及其对灌浆的影响

黏土水泥膏浆性能优越,可广泛用于土木、水利等工程的防渗堵漏和基础加固,其流变性能对灌浆工程施工及灌浆效果有重要影响。利用Brookfield+R/S流变仪对其流变参数进行测试,研究固化剂掺量、温度及时间等因素对流变性能的影响。结果表明:膏浆的黏度及屈服应力均随时间增大;固化剂掺量为水泥质量的1.0%左右时的膏浆为Herschel-Bulkey流体,并且具有触变性,防渗堵漏效果最佳;温度在5～40 ℃之间,温度影响膏浆的黏度及屈服应力,但不影响膏浆的流型,温度越高,黏度越大,28 ℃下的屈服应力最大。室内灌浆模拟试验及抗冲试验,证明其扩散距离可控,抗水冲释性能强,与纯水泥膏浆相比,初始屈服应力及黏度更大,触变性可控,浆体的稳定性更好。黏土水泥膏浆是含水及大孔隙地层、松软地层等复杂地层灌浆防渗堵漏的优选材料。     

纳米C-S-H晶核对水泥浆体流变性能的影响

纳米C-S-H晶核由于对水泥早期水化的显著加速效果逐渐被广泛用作早强剂,通过流变仪测试掺纳米C-S-H晶核水泥浆体的塑性黏度、动态屈服应力、静态屈服应力和触变性,以研究纳米C-S-H晶核对水泥浆体流变性能的影响。结果表明：纳米C-S-H晶核掺入水泥浆体后,水泥浆体塑性黏度、动态屈服应力、静态屈服应力和触变性均随之增加,掺量越大,增加越多。水灰比对水泥浆体的流变性能也具有显著影响,水灰比越小,浆体的塑性黏度、动态屈服应力、静态屈服应力和触变性越大。     

稠化剂量对锂基润滑脂流变性的影响

为了研究稠化剂的量对锂基润滑脂的流变性的影响,在稳态剪切流和小幅振荡剪切流下测试锂基润滑脂的流变参数。通过分析触变性、屈服应力,表观黏度、储存模量和应变幅度等流变参数,探讨稠化剂的量对流变性的影响。结果表明：随着稠化剂含量增加,锂基润滑脂的黏弹性表现更加显著,其结构更加稳定。     

HPS／CMC复合钻井液流变性和触变性研究

羧甲基纤维素钠盐（CMC）作为降滤失剂和降失水剂被广泛应用于钻井工业中。将CMC和羟丙基淀粉（HPS）复合成混合钻井液体系,通过改变HPS和CMC的复合比例和体系的温度,测试出复合钻井液体系的流变参数——表观黏度（AV）、塑性黏度（PV）和动切力（YP）,并应用幂律模式方程对相关实验数据进行回归拟合,以此分析HPS／CMC复合钻井液体系的流变性和触变性。通过实验分析得出,CMC的增黏效果比HPS强,随着复合钻井液体系中CMC含量的增加,复合钻井液体系的稠度变大,AV、PV、YP均增大。随着每种钻井液体系测试温度的升高,HPS钻井液体系的触变性降低,CMC钻井液体系的触变性增大,而HPS／CMC复合钻井液体系的触变性略有下降。HPS／CMC复合钻井液体系的触变性随HPS和CMC复合比的变化没有呈现出明显的变化趋势。     

三种液体洗涤剂的黏度研究

用NDJ-9S型黏度计分别测定了洗洁精、洗发露和结构型重垢洗衣液的黏度。结果发现．洗洁精的黏温指数最大,结构型重垢洗衣液的触变性最好。这三种液体洗涤剂都是典型的非牛顿液体。     

高触变性环氧树脂胶粘剂的研究

胶粘剂的触变性对胶粘剂的施工性能有重要的影响,本文研究了树脂含量、稀释剂、填料大小、活性剂对环氧树脂胶粘剂触变性的影响。结果表明,树脂含量和稀释剂过多或者过少都会降低环氧树脂的触变性;填料粒径越小,环氧树脂的触变性越强;活性剂可以大幅度提高环氧树脂的触变性,一般情况下0.2%的添加量就可以满足要求,再配合小粒径的填料,可以进一步提高体系的触变性。     

大豆皮胶态微晶纤维素的流变学性质研究

研究了浓度、剪切速率、剪切时间、静置时间、温度、金属离子等对大豆皮胶态微晶纤维素溶液粘度的影响。结果表明：大豆皮胶态MCC在水中可形成凝胶,低浓度的凝胶（小于2％）具有触变性;大豆皮胶态MCC溶液具有典型的剪切稀变性、良好的时变性和热稳定性;二价金属离子会使大豆皮胶态MCC溶液的粘度显著下降,当其浓度达到0．15mol／L或以上时,其假塑性会降低。     

如何理解和掌握印刷油墨的流变性

油墨的流变性是印刷机操作者日常遇到的油墨物理性能,它涉及到牛顿流体、非牛顿流体、粘度、粘性、屈服值、触变性等等基本概念,这些概念既是操作者必考的理论试题,又是指导操作者实践的基础,如何理解和掌握油墨的流变性?笔者试通过本文与印刷机操作者切磋。