非牛顿流体减速带的应用研究

减速带意在提醒司机减速,但在通过减速带时会感到有强烈的震感。而非牛顿流体减速带可以使车辆在低速过该减速带时如履平地,不会产生不适感。非牛顿流体减速带利用非牛顿流体的粘度随剪切应力和剪切速率增大而增大的性质。通过建立非牛顿流体减速带的模型,设置临界速度V_K。对于水泥生料浆作为填充物,车速小于临界速度V_K(33.5m/s),减速带仅产生形变,而以大于临界速度通过减速带时,减速带变成刚体,表现出与常规减速带相同的效果。本模型使得定制"特征"减速带成为可能,推进了非牛顿流体减速带的应用。     

自制实验视频在流变学教学中的应用实践

非牛顿型流体在简单流动条件下可以表现出有趣的流变现象。文章介绍了流变学课程教学中引入流变实验短视频制作,让学生组队自行设计实验并制作视频,演示非牛顿流体与牛顿流体在一定流场和流动条件下的不同行为,并用于课堂实例分析的实践。这种将理论与实践相结合,制作系统性和科普性的视频作品的方式,可以培养学生的创造力,使其更好地理解课本上的知识并用于实践,同时有助于增强学生的团队合作意识和沟通能力,提高学生学习流变学的兴趣。     

非牛顿流体漏斗粘度与塑性粘度的实验研究

在现场测量非牛顿流体粘度简便、快捷的工具是马氏漏斗粘度计，但马氏漏斗测量粘度的方法存在一定的缺陷。在实验的基础上，分析了马氏漏斗粘度(出流时间)与非牛顿流体密度和粘度之间的关系，最后用实验数据回归了出流500mL和1000mL的时间和流体有效粘度与密度比的相关关系式，两式均高度显著，并与实测值进行了比较，误差满足工程要求。     

日化、家化生产的在线粘度测量解决方案

在线粘度测量是目前日化、家化行业中应用越来越广泛的技术,在线粘度的测量方法很多,主要有毛细管式、旋转式、振动式、注塞式等,而测量的对象也各不相同,流体的流变特性也各不相同,应用面也各不相同。从仪器和流变学的角度出发,对在线粘度测量的方法、流体的流变学类型进行分析,相应提出在线流变测量的解决方案。     

考虑非牛顿流体特性的液膜密封温度场分析

以高温油泵用螺旋槽液膜密封为研究对象,建立新型双端面液膜密封整体全尺寸三维模型,分析了幂律指数对螺旋槽液膜密封温度场影响规律。当幂律指数变大、密封端面温度升高、温度梯度逐渐增大时密封端面温度与幂律指数的相关性变大;转速升高、槽角变大、槽数增多、槽深加深,均导致密封环温度升高;当幂律指数一定时,缓冲液压力对密封环温度基本无影响,幂律指数越大,其对密封环温度影响越小。     

用转矩流变仪研究丁苯橡胶的加工流变性能

选取轮胎行业常用的门尼黏度相近[ML(1+4)100℃均为50左右]的乳聚丁苯橡胶和溶聚丁苯橡胶,采用转矩流变仪毛细管挤出模式测试了它们的加工流变性能,并与用橡胶加工分析仪测试结果进行了对比。结果表明,随着螺杆转速的增加,剪切速率和剪切应力均增大,测试样品的表观剪切黏度降低,并且表观剪切黏度在较低的剪切速率(低于50 s~(-1))和温度(120℃和130℃)下降幅度更明显;挤出毛细管的长径比越小,相同转速条件下的剪切速率越大,样品的表观剪切黏度越低。所有测试的丁苯橡胶样品均为假塑性流体,遵循Ostwald-de Wale幂律方程。可以通过控制非牛顿指数的范围来掌控原材料的加工性能稳定性。     

Design of Watertight Barriers for Retention Ponds of Cyanide Using Sludge from Water Purification Station （Ziga）

In a context of sustainable development and use of eco- materials, it was examined the possibility of using sewage sludge from the water treatment plant of Ziga as an inorganic support to achieve sealing barriers that can withstand high stresses to overcome any weaknesses of the geological barrier （called passive barrier）. The station Ziga that potabilises the water from the river Nakamb6 is located 45 km north east of Ouagadougou. Some experiments on the rheology of sludge from Ziga as well as the filtration of the mixture Ziga＇s sludge and clays from Nouna, Zorgho and Ticare, three regions of Burkina Faso, were conducted. These studies demonstrated the complex hydro-mechanical behavior of Ziga＇s slurries： Newtonian fluid thixotropic threshold for solids contents less than 16.5 wt% and non-Newtonian for higher values. Sludge from the water treatment station Ziga have a hydraulic conductivity of 10^-8 m/s. The results are below regulatory requirements. However, the permeability can be reduced to achieve the value of 10^-9 m/s in particular by adding the clay from Zorgho or Nouna to mixtures of Ziga＇s sludge and neutral leachate, typically mineral water. Beside neutral leachate, two types of leachate were used. One type is composed of acid leachate and the other type is basic. It was shown that the limewater solutions cause deterioration of the seal probably due to the presence of hydroxide ions.     

螺带-螺杆式搅拌器三维流场数值模拟

应用计算流体力学数值模拟方法,研究了螺带-螺杆组合式搅拌器对高黏度非牛顿流体的搅拌流场特性。结合实例,考察了宏观流场、速度场、剪切速率和表观黏度的分布,分析了流变指数对搅拌特性的影响,并计算了不同工况下的搅拌功率。结果表明：螺带-螺杆组合搅拌器针对高黏度流体,具有良好的全局搅拌特性,在本文的模拟条件下,组合桨的Metzner常数ks约为13.8,而流变指数变化对ks的影响不大,为螺带-螺杆搅拌桨在高黏度非牛顿流体搅拌中的应用提供有益指导和参考。     

潍北油田高凝油流变性研究

针对潍北油田高凝油井因原油凝固、井筒结蜡等导致的抽油杆卡死、断脱、油井停产等不能正常生产的现象,通过气相、液相色谱分析了潍北油田4组油样的组成,运用液体流变性测量仪研究了其粘温特征、流变特性,利用原油凝固点测定仪测定了其在不同含水(乳化水)率下的凝固点,进而对4组油样的流变模式进行了分析研究.通过分析实验数据和流变模式发现,4组油样的碳数最大值均出现在C25附近,平均碳数为22左右,其含蜡量高达28.83%～30.06%,胶质含量为4%左右,沥青质含量约为1%,凝固点高达31～39.5 ℃;高凝油对温度十分敏感,其粘温关系呈三折线式;高凝油的凝固点随含水率的增加先增大后减小,在含水率为70%左右出现峰值;在高凝油的凝固点附近剪切时,高凝油的粘度大幅降低,高凝油温度低于凝固点时,4组油样均为非牛顿流体,具有剪切稀释性.采取井筒加热、原油破乳、螺杆泵实时高速剪切等措施,可以有效改善高凝油的开采效果.