微尺度通道内气泡生成及流动控制..docx

创新实验课流体力学多尺度流动创新实验实验报告姓名：学院：学号：实验名称：微尺度通道内气泡生成及流动控制公式牛顿内摩擦定律雷诺数维森贝克数思考题牛顿流体与粘弹性流体的区别许多液体包括聚合物的熔体和浓溶液，聚合物分散体系(如胶乳)以及填充体系等并不符合牛顿流动定律，这类液体统称为 非牛顿流体。 　　(1)宾汉(Bingham)流体或塑性流体 　　 特点：当切应力sτ小于某临界值sy时，根本不流动，即γ=0 　　当sτsy时，才产生牛顿流动 　　流动方程：sτ-sy=h·γ 　　油漆、沥青、大多数聚合物在良溶剂中的浓溶液属于宾汉流体。 　　(2)假塑性体 　　 表观粘度：ha=sτ/γ 　　在流动曲线上为某一切速率γ下与原点相连直线的斜率。 　　聚合物在流动过程中除了产生分子链之间的不可逆粘性形变外，还产生高弹形变，表观粘度不完全反映流体不可逆形变的难易程度，仅对其流动性的好坏作一个大致性相对的比较。表观粘度大则流动性差。 　　幂律定律：sτ=Kγ 　　式中：K——稠度系数，是一种材料常数 　　n——流动指数或非牛顿指数 　　ha=Kγ 　　当n=1时，流动属于牛顿型，K即为粘度； 　　当n不等于1时，n表示该流体与牛顿流体的偏离程度，故n称为 非牛顿指数； 　　当n1时，属假塑性体。 　　 稠度或微分粘度：hc=dsτ/dγ流动曲线上任意点的斜率，为该切变速率下的稠度或微分粘度。 　　(3)胀塑体 　　 特点：无屈服应力，一个无限小的剪切应力就能使其开始运动。其表观粘度随切变速率的增大而增大，故称作切力增稠体。 　　非牛顿指数n1 　　悬浮体和聚合物-填料 　　(4)依时性非牛顿流体 　　 特点：指恒温、恒γ情况下，粘度随受剪时间而变化的流体。分触变体和流凝体两种。PAM如何增强混合？答：强化絮凝沉淀包括两个过程：混合过程和絮凝反应过程。（1）混合过程混合是反应第一关，也是非常重要的一关。在这个过程中应使混凝剂水解产物迅速地扩散到水中的每一个细部，使所有胶体颗粒几乎在同一瞬间脱稳并凝聚，这样才能得到好的絮凝效果。因为在混合过程中同时产生胶体颗粒脱稳与凝聚，可以把这个过程称为初级混凝过程。但这个过程的主要作用是混合，因此一般称为混合过程。混合问题的实质是混凝剂水解产物在水中的扩散问题。使水中胶体颗粒同时脱稳产生凝聚，是取得好的絮凝效果的先决条件，也是节省投药量的关键。（2）絮凝反应过程絮凝反应是强化絮凝沉淀过程中最重要的工艺环节。其作用原理是，通过高分子絮凝剂——聚丙烯酰胺（PAM）来吸附污水中的悬浮粒子，使高分子链互缠交联，形成架桥，从而使絮凝结构增大变粗，最后形成沉淀。而在此过程中，PAM选择的正确与否关系到该工艺环节处理效果的好坏。（3）无机药剂和有机高分子絮凝剂在强化絮凝沉淀中的复配使用在强化絮凝沉淀中，为了降低药耗，节约成本，提高处理率，充分发挥不同絮凝剂间的协同作用，通过多次实验和在工程上的实际应用，无机絮凝剂与有机絮凝剂的复配使用能够达到较好的效果。复配使用中，先加入带正电荷的无机絮凝剂，使污水中胶体脱稳，再加入带负电荷的阴离子型聚丙烯酰胺，使脱稳后的胶体颗粒通过架桥作用和网捕作用迅速长大。由于有机高分子容易机械降解，所以复配使用对水力条件要求较高。搅拌要均匀，速度要慢。实验收获在本次试验中，接触了牛顿流体，通过显微镜清晰地看见了荧光物质的扩散过程，让我对流体产生了更大的兴趣