胀塑性流体
非牛顿流体
非牛顿流体的流动状态方程中,如果1剪切应力与剪切速率的关系曲线通过原点,偏离ε轴向上弯曲。随剪切应力或剪切速率的增大,表观黏度η逐渐增大。这种现象可以用胀容现象来说明,即如果用力搅动,水分就不能填满粒子之间的间隙,因而粘性阻力就会骤然增加,甚至失去流动的性质。
流体简介
非牛顿流体的流动状态方程中,如果1剪切应力与剪切速率的关系曲线通过原点,但二者不呈直线关系,偏离ε轴向上弯曲。随剪切应力或剪切速率的增大,表观黏度η逐渐增大。所以胀塑性流动也被称作是剪切增稠流动(shear thickening flow)。
表现为胀塑性流动的液体称为胀塑性流体。食品液体中胀塑性流体不很多,比较典型的是生淀粉糊。向淀粉中加水,混合成糊状后缓慢倾斜容器,淀粉糊会像液体那样流动。但如果施加更大的剪切应力,用力快速搅动淀粉,那么淀粉稀糊反而会变硬,失去流动的性质。若用筷子迅速搅动,所产生的阻力甚至会使筷子折断。含油率18%的一次分离稀奶油是即可表现假塑性流动又可表现胀塑性流动的流体。
原理
剪切增稠现象可用胀容现象来说明。具有剪切增稠现象的流体,其胶体粒子一般处于致密充填状态,是糊状液体,作为分散介质的水充满在致密排列的粒子间隙。当施加应力较小,缓慢流动时,由于水的滑动和流动作用,胶体糊表现出的粘性阻力较小。如果用力搅动,处于致密排列的离子就会一下子被搅乱,成为多孔隙的疏松排列构造。这时由于原来的水分再也不能填满粒子之间的间隙,粒子与粒子之间没有水层的滑动作用,因而粘性阻力就会骤然增加,甚至失去流动的性质。因为粒子在强烈的剪切作用下成为疏松排列结构,引起外观体积增加,所以称之为胀容现象。
参考资料
最新修订时间:2023-04-25 23:19
目录
概述
流体简介
原理
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