易沉降悬浮液流变性测试时流体循环的理论分析

易沉降悬浮液流变性测试中必须考虑固相颗粒的沉降问题,而解决这一问题的有效途径是实现被测流体的循环。通过对流变仪转子壁面上受力状况的分析证明:流体在内外筒的环形间隙循环时,应尽量使由于循环而引起的流体运动速度只存在轴向分量并且在整个环形截面上均匀分布,如此则可保证旋转流变仪对易沉降悬浮液流变参数的准确测定。但考虑到实际操作的方便,本文推导了简单循环方式下即循环流体只进入环形截面的部分区域,且存在切向、径向、轴向的速度分量时流变参数测定的相对误差表达式,证明其与流体性质及转子角速度无关,此结果证明了流体循环方法在理论上的正确性,并已为此前的实验所证实。     

絮凝颗粒酵母悬浮液流变特性比较分析

絮凝酵母细胞流变特性是影响发酵过程重要的基础数据之一。利用旋转黏度计测定自絮凝颗粒酵母悬浮液和其亲本游离酵母悬浮液的流变特性,分别建立流变本构方程并进行模型比较分析。低质量浓度絮凝酵母悬浮液近似为牛顿性流体,随着菌体质量浓度的增加流动行为指数降低,悬浮液为非牛顿性流体。絮凝酵母悬浮液表观黏度随剪切速率增加而降低,表明剪切使絮凝酵母颗粒聚合力降低从而产生剪切稀化现象。利用柠檬酸对絮凝酵母解絮凝从而改变颗粒聚集分布状态,进一步测定流变行为。结果证明,不同絮凝酵母颗粒聚集状态的分布是决定絮凝酵母流变行为的主要因素。     

易沉降悬浮液流变性测定时循环速度的理论分析

在采用流体循环方式解决固液悬浮体系流变性测定面临的颗粒沉降问题时,循环速度的选择应保证体系中所有颗粒参与循环,并且在测量空间内使颗粒浓度分布均匀。从颗粒质量平衡方程出发,在理论上分析了流动平衡时流体循环路径上不同区域（包括测量空间、外部循环管路的水平与竖直部分）内,为实现颗粒浓度在各区域内均匀悬浮所要求的循环速度。分析表明,只要流体循环速度大于最大颗粒的自由沉降速度,即可满足测量空间内浓度的均匀分布。但不同区域的颗粒浓度有所不同,而测量空间内的颗粒浓度与循环部分的固体浓度之间存在简单的换算关系。     

浓度对超细钛白悬浮液结构及沉降性的影响

为探索浓度对超细钛白悬浮液结构及沉降性的影响,首先通过悬浮液流变实验研究固体浓度对钛白-水悬浮液流动性的影响,得到浓度与悬浮液表观粘度、剪切应力与剪切速率等的关系.然后通过悬浮液稳定性实验研究不同浓度下的悬浮液流体动力学特征.实验结果表明当浓度达到35%左右时,悬浮液开始出现网状结构,有较低的剪切屈服应力.浓度对悬浮液的结构影响很大,可分为单颗粒弥散型、单颗粒团型及网状结构等,不同结构其沉降机理也不同,分别对应的是单颗粒沉降、团聚体的干涉沉降和压缩沉降.     

圆管中中性悬浮液流动阻力和流变性的实验测定

对高浓度的液固悬浮液在圆管中的流变特性进行了实验研究,实验体系为聚苯乙烯颗粒在NaCl水溶液中的中性悬浮液。测定了在层流状态下,固体颗粒的体积分数变化（20%～50%）、悬浮液流速变化（0.031～0.22 m•s^-1）以及颗粒粒度变化对悬浮液压降的影响规律。实验结果表明,固体颗粒的浓度会影响悬浮液的流变性质,颗粒粒径对悬浮液流变性影响微弱。悬浮液的压降随颗粒体积分数和流速的增大而增大,悬浮液的流动特性在较高颗粒浓度范围内符合幂率流体模型。     

新拌水泥基材料的流变特性、模型和测试研究进展EI北大核心CSCD

新拌的水泥基材料是典型的屈服应力流体,由不同粒径的固体颗粒形成的悬浮液组成,其固体颗粒的范围从亚微米级到厘米级。当受到剪切作用时流体内部存在两种相反的作用,分别会导致流体发生剪切稀化和剪切增稠,流体的流变特性由二者共同决定。本文对新拌水泥基材料的流变机理、模型以及流变仪测量方面的研究进展进行了综述,对具有代表性的流变模型,包括Bingham模型、Modified Bingham模型和Herschel-Bulkley模型等的特点、适用条件等进行了分类总结。影响流变特性的主要因素是固体颗粒体积分数和剪切速率,当剪切速率与剪切应力之间存在非线性关系时,难以根据流变仪的测量数据建立流变方程。本文中讨论了一些建立模型的新方法,通过计算流体力学和离散元理论相结合可以较好地模拟水泥基材料流变特性。     

氧化铝悬浮液流变性能及空间位阻影响机制

聚合物空间稳定机制是陶瓷悬浮液稳定的主要方式。本文以聚合物空间稳定的氧化铝悬浮液为研究对象，通过流变性能测试，研究了悬浮液体积分数、聚合物含量、颗粒粒径对悬浮液弹性模量的影响规律。结果表明，稳态剪切和振荡剪切两种流变测试模式都证明了悬浮液存在明显的弹性特征。确定了对于聚合物稳定的氧化铝悬浮液，影响弹性模量的核心要素为颗粒表面间距，因为颗粒表面间距影响了吸附聚合物的压缩程度。增大悬浮液体积分数、减小颗粒粒径均是通过降低颗粒表面间距以及被压缩吸附层的厚度使系统弹性模量上升，表现为弹性变大，最终影响悬浮液的稳定性。     

分散剂对氧化物陶瓷微粉悬浮液稳定性的影晌

本文利用Zeta电位测定结果和沉降实验结果,讨论了氧化物陶瓷微粉悬浮液的稳定性能。得出的结论是调节介质的pH值,使颗粒间处于较高的静电效应,在此条件下加入高分子表面活性剂,使颗粒间又具有空间位阻效应,这种静电位阻效应可阻止颗粒间的团聚,使悬浮液处于高度的均匀分散状态。     

新拌水泥基材料的流变特性、模型和测试研究进展

新拌的水泥基材料是典型的屈服应力流体,由不同粒径的固体颗粒形成的悬浮液组成,其固体颗粒的范围从亚微米级到厘米级。当受到剪切作用时流体内部存在两种相反的作用,分别会导致流体发生剪切稀化和剪切增稠,流体的流变特性由二者共同决定。本文对新拌水泥基材料的流变机理、模型以及流变仪测量方面的研究进展进行了综述,对具有代表性的流变模型,包括Bingham模型、Modified Bingham模型和Herschel-Bulkley模型等的特点、适用条件等进行了分类总结。影响流变特性的主要因素是固体颗粒体积分数和剪切速率,当剪切速率与剪切应力之间存在非线性关系时,难以根据流变仪的测量数据建立流变方程。本文中讨论了一些建立模型的新方法,通过计算流体力学和离散元理论相结合可以较好地模拟水泥基材料流变特性。     

凝聚剂对氧化铁悬浮液流变性的影响

应用LVDV-Ⅲ+型可编程流变仪测定了凝聚剂对氧化铁悬浮液的流变特性的影响。实验结果表明,高价凝聚剂对于悬浮液颗粒的凝聚能力要比低价凝聚剂更加明显;随着凝聚剂浓度的增加,悬浮液颗粒的凝聚程度也相应增加;凝聚剂种类的不同,对于悬浮液流变性能的影响也不同,高价凝聚剂对于悬浮液流变性能的影响比低价凝聚剂大。在相同剪切速率下,添加高价凝聚剂悬浮液的表观粘度和剪切应力都大于添加低价凝聚剂悬浮液的表观粘度和剪切应力;凝聚剂浓度的不同,对于悬浮液流变性能的影响也不同。在相同剪切速率下,添加高浓度凝聚剂悬浮液的表观粘度和剪切应力都大于添加低浓度凝聚剂悬浮液的表观粘度和剪切应力,增加凝聚剂浓度对提高悬浮液粘着性能具有积极意义。     

聚集氧化铁悬浮液的流变特性

应用LVDV-Ⅲ＋型可编程流变仪测定了氧化铁悬浮液经凝聚剂-PAC聚集处理后的流变特性,考察因素包括凝聚剂种类、PAC用量。结果表明,聚集处理氧化铁悬浮液属于非牛顿流体,具有剪切变稀的特性,剪切应力与剪切速率的关系可用Herschel-Bulk模型描述;表观粘度随凝聚剂反离子价数的增大而增大;表观粘度随絮凝剂投加量而变...     

旋转流变仪测量空间的探讨

通过对筒式旋转流变仪工作原理的理论分析,指出由于将被测空间的流体作为理想流体处理,导致了相应的测量误差,而为了减小误差,则要求内外筒之间的间距足够小。但在使用这种流变仪检测易沉降悬浮浆体的流变特性时,狭窄的流动空间使流体循环遇到操作上的困难。文中提出用实际流体的流动速度分布替代理想流体的速度分布,导出了相应的流变性计算模型,该模型对测量空间无任何限制。文章同时从理论上定量分析了传统旋转流变仪的理想流体假设所导致的表观粘度测量误差及其影响因素。     

碳酸钙悬浮液混凝处理后的流变性

应用LVDV-Ⅲ+型可编程流变仪测定了微米级碳酸钙悬浮液混凝处理后的流变特性,考察因素包括悬浮液固相质量浓度、pH值、混凝剂种类及添加量、搅拌速度.结果表明,混聚后碳酸钙悬浮液在测定范围内流变曲线符合Herschel-Bulkley模型.表观粘度随颗粒浓度的增大而增大,其中屈服应力随体系浓度的增大而增大,刚性系数随体系...     

Effect of wax content on flow properties of rice bran oil

Viscosity of crude rice bran oil with the wax content of 0.23–8.60 (% wt/wt) was measured using a coaxial cylindrical viscometer in the temperature range of 297–333 K. The crude oil behaved like pseudoplastic fluid obeying power law with consistency index k=2.0187×10(su−4) c^0.2066 e^2815/T and flow behavior index n=0.76, where c is the wax content and T is the temperature in Kelvin. Soy lecithin in the range of 1–2% did not affect the rheological properties.     

Validation of Solids Suspension Viscosity Measurements Using Computational Fluid Dynamics

Accurately measuring the viscosity of a solids suspension requires uniform suspension of the solids in the viscometer cup. In a cup‐and‐impeller viscometer system, solids may settle when the impeller speed is too low, causing viscosity measurements to appear lower than that of a well‐suspended slurry. Pre‐mixing of a solids suspension is typically performed to achieve steady state prior to measurements. Data here shows that the measured viscosity values differ depending on the pre‐mixing speed, indicating that the solids are not properly suspended at all speeds. A commonly used cup‐and‐vane impeller system can be thought of as a mixing tank that should operate above the uniform‐suspension speed (USS), although determining the USS experimentally is rather subjective. Computational fluid dynamics (CFD) is employed here to determine the USS of a pretreated corn stover (PCS) solids suspension and to confirm the experimentally measured USS.     

A rheological model for iron oxide suspensions

We have examined the rheological properties of a Co-adsorbed γ-Fe₂O₃ magnetic suspension with polyurethane (PU) as a binder and methyl ethyl ketone (MEK) or cyclohexanone (CH) as a solvent. A Haake RV20 viscometer was used to measure the suspension viscosity and the vane method was adopted to determine the fluid yield stress. A rheological model which can be viewed as a combination of the Casson model and the Bingham model is proposed to describe the suspension viscosity. The effects of temperature, particle content, and binder concentration are included in the model.     

The flow properties of foam

The rheological behaviour of foam, prepared from an aqueous solution with lauryl sulphate as surfactant, has been measured with a viscometer as a function of the blow ratio, bubble diameter distribution and concentration of the thickener used. The influence of wall slip and of hysteresis effects on the rheological behaviour have been determined. Calculations and measurements pertaining to the pressure drop in pipes have been performed, in which the foam was considered as a compressible pseudoplastic whose rheology depended on blow ratio. The distribution of the foam passing through a closed distribution unit has been studied. This distribution unit consisted of a pipe and a cross-head distribution slit. Complementary measurements of the flow of foam through narrow slits have been made. The design of a closed foam distribution unit is discussed. The consequences of the choice of several design parameters are examined.     

The rheological characterization of fluorinated thermoplastics using squeezing flow viscometry

A squeezing flow viscometer was developed to characterize the rheological properties of luorinated thermoplastics. The viscosities of CTFE (polychlorotrifluorethylene) and FEP (a copolymer of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene) were determined using the viscometer by assuming that the shear-rate dependent viscosity can be described by a power-law, a truncated power-law, or an Ellis model. The results were in agreement with the viscosities measured with steady shear cone-and-plate viscometry and oscillatory cone-and-plate rheometry. Although the squeezing flow behavior of the polymers can be well explained by the purely viscous models, the power-law model is valid only for a limited range of shear-rates whereas the other two models are useful over a relatively wide range.