新拌石灰石粉-偏高岭土-水泥系统流变特性研究

石灰石粉和偏高岭土复掺可以替代部分水泥,有效降低水泥制品的碳排放。采用安东帕MCR 302旋转流变仪测试了新拌石灰石粉-偏高岭土-水泥浆体系统的流变特性。通过单纯形重心法对石灰石粉-偏高岭土-水泥砂浆系统进行了试验设计,利用Viscometer 5型混凝土流变仪对不同配比砂浆的流变特性进行了测试。结果表明:随着偏高岭土掺量的增加,水泥浆体的屈服应力和塑性黏度显著增大;随着石灰石粉掺量的增加,水泥浆体的屈服应力和塑性黏度呈先增大后减小的趋势;改变砂浆胶凝材料的配比能够显著影响砂浆的流动性以及流变参数。

三种典型熔铸载体及其悬浮液的流变特性

为了对比不同载体对熔铸炸药悬浮液流变特性的影响,使用Haake MarsⅢ流变仪对TNT、DNAN、DNP的HMX悬浮液的流变性能进行了测试,分析了载体种类、剪切速率、体系温度、固相颗粒含量、颗粒级配对悬浮液流变性能的影响。结果表明,3种载体在熔融态时均为牛顿流体,而其悬浮液均表现出剪切变稀的性质;当温度在95~110℃时,熔融态载体单质的黏度变化均不超过12%;相同温度条件下,载体及其悬浮液表观黏度大小关系为:DNP>TNT>DNAN;当奥克托今(HMX)大小颗粒粒径比约为7、体积比为2时,3种载体悬浮液的表观黏度均为最低;将相对黏度和相对固含量的关系用Krieger-Dougherty函数进行拟合,结果表明3种载体均能较好地适用该模型,待拟合指数与熔铸载体的黏度和剪切速率均呈负相关。

大豆蛋白的流变特性及其粘度的数学模型研究

本文利用L-90型流变仪对大豆蛋白溶液的流变特性及其粘度的变化规律进行测定和研究。结果表明大豆蛋白溶液在低浓度下( <6% )表现为牛顿流体,在高浓度( >6% )下表现为非牛顿流体。温度对大豆蛋白溶液流变特性的影响比较复杂。通过DPS数据处理软件对实验数据进行非线性回归分析,建立大豆蛋白溶液的浓度和粘度的数学模型以及温度对大豆蛋白溶液粘度影响的数学模型。

塑料流变性能及其数据库的研究

本文在大量实验数据的基础上,研究了加工工艺条件与塑料熔体流变性能的关系,选用粘性模型对实验数据进行处理并获得流变特性参数,介绍了数据库中流变性能的查询方式和库结构。

猪粪流变特性与表观粘度模型研究

采用旋转粘度计测定了不同含固率、温度条件下新鲜猪粪的流变曲线,并对含固率、温度对猪粪流变特性的影响进行了分析。结果表明:猪粪为假塑性流体且符合幂率方程。表观粘度随含固率的增大呈现增大趋势,但温度对其影响不大;表观粘度与含固率曲线存在临界点,可以作为非牛顿流体(猪粪)近似视为牛顿流体的标准;表观粘度与剪切速率曲线也存在一个临界D值,提出搅拌死区可以从剪切速度角度来定义。同时对温度影响猪粪表观粘度的机理进行了讨论;最后对表观粘度与含固率、剪切速率的关系进行了多元非线性回归分析,建立了表观粘度模型且拟合效果很好,为涉及非牛顿流体(猪粪)的工艺设计和优化提供了函数形式的物性参数关系式。

RTM用乙烯基酯树脂化学流变性研究

研究了RTM用改性乙烯基酯树脂体系的化学流变行为。采用DTA热分析技术和黏度测量手段,研究了该树脂体系固化反应特性以及固化过程中温度-黏度的关系,根据树脂的化学反应流变特性,建立了树脂体系恒温条件下的双阿伦尼乌斯黏度模型。研究表明,模型对树脂恒温条件下其黏度的模拟结果与实验结果具有良好的一致性。可揭示树脂体系在不同温度条件下的黏度变化规律,为合理制定RTM工艺参数、保证产品质量提供必要的科学依据。

高温高压下油基钻井液的流变特性

使用RheoChan 740 0型高温高压旋转粘度计 ,分别测定了具有典型配方的矿物油钻井液和柴油钻井液在高温高压下的流变性能。实验结果表明 ,这两类油包水乳化钻井液的表观粘度、塑性粘度和屈服值均随温度的升高而降低 ,随压力的增加而增大。常温时压力对表观粘度和塑性粘度影响很大 ,但随着温度升高 ,压力的作用逐渐减小。在深部井段 ,影响油包水乳化泥浆流变性的主要因素是温度而不是压力。在大量实验的基础上 ,运用回归分析方法建立了预测井下高温高压条件下表观粘度的数学模型。经实验验证 ,计算值与实测值吻合较好。模型中温度和压力的特征值可直观地反映温度和压力对表观粘度的影响程度。该模型应用方便 ,并适于在生产现场应用。

棉籽粉流变特性的研究

用毛细管流变仪研究了棉籽粉的流变特性。实验结果表明 :棉籽粉呈现很强的非牛顿性 ,剪切速率、温度和含水率对表观粘度影响显著 ;表观粘度随剪切速率的增大而减小 ,随温度的升高而减小 ,随含水率的增大而减小。

飞机除冰液流变特性研究

冬季飞行时,寒冷的天气常会导致机翼、测压测速传感头等关键表面结冰,影响飞机的空气动力学性能,严重时甚至会造成安全事故。据此,美国联邦航空管理局(FAA)要求寒冷天气飞机起飞时必须进行除防冰操作。目前,最常用的方法是喷洒二醇基除冰液,如Ⅱ型、Ⅳ型除冰液。由于Ⅱ、Ⅳ型除冰液粘度较Ⅰ型除冰液更高,FAA要求对其空气动力学性能进行测试,而除冰液的流变性能直接影响空气动力学性能,因此,采用Brookfield粘度计对防冰液在不同温度、不同转速下的流变性能进行研究,讨论了不同模型对防冰液流变性能的拟合程度。结果表明,在一定范围,Brookfield粘度计测量除冰液粘度具有较高的精度和重现性,幂律模型和Carreau模型均能较好的拟合剪切速率与粘度的关系,相对而言,Carreau方程拟合精度较高,但是其方程更为复杂,参数较多。

大功率IGBT用环氧树脂灌封胶的流变性能研究

为研究大功率IGBT用环氧树脂灌封胶体系的流变性能,以黏度为数据基础,建立了与黏度数据基本吻合的流变学黏度模型方程,并分析环氧胶的使用工艺。结果表明：环氧树脂灌封胶在50-90℃内起始黏度低,可操作时间大于30 min,且后期固化速率较高,符合IGBT模块的灌封使用要求。建立的黏度模型方程能有效预测环氧胶体系的流变特性,并为拟订合理的工艺参数提供参考。

含水超稠油管输流动特性实验研究

针对辽河油田超稠油的管道输送问题,基于流体力学理论,建立了合理的含水超稠油流变特性物理评价模型。在模拟实际生产条件下,利用所建物理模型对辽河油田杜229生产区块含水超稠油的流动特性进行了实验研究,分析了温度、含水率、流量对超稠油流变性的影响,确定了不同温度和含水率条件下含水超稠油的流变特征。结果表明,含水超稠油的流变模式呈假塑性流体特征。温度和含水率对含水超稠油的流动特性均有明显的影响,温度升高,视粘度下降。含水超稠油的表观粘度随含水率的变化存在一个使粘度发生反转的临界值,临界含水率在50%左右。随流量增加,含水超稠油的表观粘度呈降低趋势,同时流量影响管径选择和输送距离等管输参数。该研究结果为实现超稠油集输和管网合理设计提供了可靠的依据。

浓相气固流化床悬浮体黏度的计算模型

利用浓相气固流化床模型进行模拟实验,研究浓相气固流化床悬浮液黏度的影响因素以及变化规律,并在实验的过程中采用NDJ-1旋转黏度计较精确地测定不同实验条件下的流化床悬浮液黏度。同时,根据刚性颗粒悬浮液黏度的假设原理结合浓相气固流化床的特性,从理论上推导适合浓相气固流化床悬浮液的黏度计算模型。最后,通过DPS数据处理软件对数据进行拟合与分析。结果表明:模型的计算值能够很好地吻合测量值,其决定系数R2可达至0.99,这对于浓相气固流化床悬浮体黏度的测定具有重要的指导意义。

地壳、上地幔变形属性的判别

基于Ｍａｘｗｅｌｌ和Ｋｅｌｖｉｎ流变模型，以延续时间与松弛期的比值，即松弛数，作为衡量指标，对地壳、上地幔不同层次的变形属性进行了判别。结果表明，除软流圈地幔主要为粘性流动外，其上各层的情况是：在漫长的地质过程中，不仅岩石圈地幔和下地壳属于粘性，上地壳也有可能处于粘性流动状态；在延续数十年的情况下，上地壳以及岩石圈地幔都可能呈弹性状态；延续时间介乎二者，通常上地壳为弹性，下地壳和岩石圈地幔为粘性或滞弹粘性。此外，还结合变形属性的判别，就岩石圈地幔的流动和板内的驱动力远程传递等问题进行了讨论。

大豆蛋白质面团黏度模型的研究

用毛细管流变仪研究了大豆蛋白质面团的流变特性,并提出了其黏度模型和半经验公式。实验结果表明:大豆蛋白质面团呈现很强的非牛顿性,剪切速率、温度和含水率对表观黏度影响显著;表观黏度随剪切速率的增大而减小,随含水率的增大而减小,温度低于120℃时,随温度的升高而减小,温度高于120℃时,随温度的升高而增大。

注射用不饱和聚酯树脂流变特性研究

研究的不饱和树脂主要用于注射充填包覆制品。在充填过程中,树脂黏度的变化起到决定性作用,影响最终制品的生产和效率。其中黏度主要受温度和时间的影响,因此建立了黏度—温度—时间三位一体的预测模型,根据黏度低于2000mPa·s的工艺要求,找到符合实际情况的黏度模型。实验结果表明,工程黏度模型比双Arrhenius黏度模型对实验结果的描述更为准确,而且在20~50℃范围内,其保持低黏度的时间从63.11min缩短至11.35min。

番茄汁液流变性质的关联

对经45、32、24和16目筛网过筛所得番茄汁液的流变性质进行了研究。采用旋转式粘度计测定了番茄汁的剪切速率-剪应力数据。通过剪切速率-剪应力实验数据的关联发现,番茄汁液的流变行为可用Bingham模型表征。确定了不同温度和不同网目下番茄汁液的稠度指数和屈服应力。同时也建立了不同网目下番茄汁液的表观粘度与温度函数关系的关联式。

Analyzing and modeling rheological behavior of liver fibrosis in rats using shear viscoelastic moduli

The process of liver fibrosis changes the rheological properties of liver tissue.This study characterizes and compares liver fibrosis stages from F0 to F4 in rats in terms of shear viscoelastic moduli.Here two viscoelastic models,the Zener model and Voigt model,were applied to experimental data of rheometer tests and then values of elasticity and viscosity were estimated for each fibrosis stage.The results demonstrate that moderate fibrosis（≤F2） has a good correlation with liver viscoelasticity.The mean Zener elasticity E1 increases from（0.452±0.094） kPa（F0） to（1.311±0.717） kPa（F2）,while the mean Voigt elasticity E increases from（0.618±0.089） kPa（F0） to（1.701±0.844） kPa（F2）.The mean Zener viscosity increases from（3.499±0.186） Pa·s（F0） to（4.947±1.811） Pa·s（F2） and the mean Voigt viscosity increases from（3.379±0.316） Pa·s（F0） to（4.625±1.296） Pa·s（F2）.Compared with viscosity,the elasticity shows smaller variations at stages F1 and F2 no matter what viscoelastic model is used.Therefore,the estimated elasticity is more effective than viscosity for differentiating the fibrosis stages from F0 to F2.

塔河超稠油掺苯乙烯焦油降黏实验及黏度预测模型

针对塔河油田12区超稠油的性质,进行了超稠油掺苯乙烯焦油降黏实验及黏度预测模型的研究。采用苯乙烯焦油和柴油对超稠油进行不同掺稀比的降黏实验,用非线性宾汉模型进行流变数据拟合,并将实验测得的混合油黏度与预测模型进行匹配。结果表明:超稠油掺混20%苯乙烯焦油的降黏效果与超稠油掺混10%柴油的降黏效果相同,降黏率大于97%,掺稀比越大、温度越高,混合油黏度越低。混合油的流变模型符合非线性宾汉模型,呈现出一定的剪切稀释性。当超稠油与苯乙烯焦油的黏度比低于1.76×104时,混合油黏度可采用Cragoe修正模型和双对数修正模型Ⅱ进行计算,双对数修正模型Ⅱ对苯乙烯焦油与超稠油混合油的黏度预测效果最好,平均相对偏差为9.4%。

SBR和A/O工艺活性污泥的流变特性分析

对间歇式活性污泥法和厌氧好氧工艺法中的污泥进行流变特性分析,探讨两种工艺中污泥的剪切应力、黏度等流变特征指标的变化规律,并重点讨论TS和温度对污泥流变特性的影响。结果表明:当TS为9.10%时,两种工艺中的污泥均为假塑性非牛顿流体,其流变特性可以用Herschel-Bulkley模型来拟合。同一温度同一TS时,SBR工艺污泥流变模型H-B中的K是A/O工艺的10.11倍;极限黏度与TS呈幂指数关系;污泥黏度随温度升高呈现逐渐降低的趋势在低剪切速率下更为明显,且温度在10~35℃范围内,黏度变化更为显著。

高固含量黑液流变学研究进展

本文阐述了高固含量黑液的流变学特性,包括黏度、剪切稀化特性、触变性和黏弹性;介绍了影响高固含量黑液流变学特性的因素,包括有机物占比及有机物长链结构、固含量、温度、pH值及硅干扰等;总结了高固含量黑液流变学特性表征技术及其流变学特性拟合模型。高固含量黑液流变特性影响炉前压力槽泵送、管道输送及喷嘴雾化,全面掌握高固含量黑液流变特性的影响因素和变化规律,对黑液碱回收系统的优化和改进具有重要的指导意义。