第三章_液体农业物料的流变特性课件.ppt

主 要 内 容 第一节 液体农业物料的流动特性 第二节 液体农业物料流动性质的测定 第一节 液体农业物料的流动特性 第一节 液体农业物料的流动特性 一、牛顿流体及其粘度 一、牛顿流体及其粘度 牛顿流体的定义:当液体的流动曲线为通过座标原点的一条直线时，我们把具有这种流动性质的液体称作牛顿流体。 一、牛顿流体及其粘度 一、牛顿流体及其粘度 一、牛顿流体及其粘度 粘度与温度的关系 液体的粘度是随温度而变的。在粘度测定中要注意保持一定的温度，面且必须准确地求得测定粘度时的温度，其温度变化应控制在±0.1℃范围内。液体的粘度是随温度增加而变小，并可用以下经验公式表示: 二、准粘性流体和表观粘度 二、准粘性流体和表观粘度 假塑性液体是一种经常遇到的非牛顿流体。蛋黄酱、血液、某些蜂蜜、番茄酱、果酱及其高分子物质溶液都是假塑性流体。一般，高分子溶液浓度越高或高分子物质分子越大，则假塑性越显著。浓淀粉溶液、某些蜂蜜等为胀流性流体。表3-3为一些物料稠度指数K和流动特性指数n的值。 二、准粘性流体和表观粘度 由图可见，在较低剪切速率下测定表现粘度时假塑性流体表现粘度值最大，而在较高剪切速率下测定表观粘度时胀流性流体表观粘度值最大。因此，在测定非牛顿流体时，虽然可测定剪切速率下的剪切应力而求，但这不过是求得某一剪切速率下的表观粘度，而且只用这个值是不能判别其它剪切速率下的流动性。对于这样的流体必须在一个较大范围内测定表现粘度才能确定流体的流动性质。 三、塑性流体和准塑性流体 塑性流动的流体只有当受到的剪切应力超过流体的屈服应力时，流体才会产生流动。因此，它的流动曲线是不通过座标原点的。如果流体开始流动以后，剪切应力和剪切速率为直线关系时，我们把这种流体称为塑性流体或宾汉姆流体，如图3-5所示。象干酪和巧克力酱等接近这种性质。 三、塑性流体和准塑性流体 如果流体开始流动以后，剪切应力和剪切速率的关系是一条曲线时，则这种流体称作准塑性或非宾汉姆流体，如图3—6所示。同样的，根据曲线形状不同又可分为假塑性的准塑性流体和胀流性的准塑性流体。 三、塑性流体和准塑性流体 四、触变性和胶变性流体 触变性流体的基本概念：有的流体在搅拌过程中其表观粘度逐渐变小。例如，给予某液体一定的剪切速率，测定对应于该剪切速率下的剪切应力而求粘度时，这种流体的剪切应力逐渐变小很难得到一定的值，如下图所示。在时间为零时剪切应力最大，随时间延长而逐渐减小，并稳定在某一定值。剪切速率愈大(即搅拌愈剧烈)，剪切应力变化愈大。一旦在某个时间停止搅拌剪切应力就又回到搅拌开始时的初始值。流体的这种性质称作触变性，显示这种性质的流体称做触变性流体。 四、触变性和胶变性流体 第二节 液体农业物料流动性质的测定 在液体农业物料加工中经常需要测定所加工物料的流动特性，其目的往往是为了用于质量控制、了解物料的结构以及加工工程方面的应用。流体流动性质测定方法很多，本节主要介绍细管法、旋转法的测定原理。 液体的粘度是用粘度计测量的。由于粘度是剪应力与剪切速率之比，所以如果测得了不同剪切速率时的剪应力，即可求得粘度。粘度计就是据此原理设计的。需要说明的是，若剪切应力和剪切速率是非线性关系，这样测得的是表观粘度。 牛顿或非牛顿流体在半径为R、长为L的细管中层流，如图3—14所示。图中虚线表示一个假想的圆柱形流体柱，在管子两端的压力差△P作用下流动。如果流动是稳定的，管壁和端部影响忽略不计，则阻碍流体流动的粘性力等于在流动方向引起圆柱移动的力。根据这个关系可得出以下方程式： 一、细管法流动特性测定原理 一、细管法流动特性测定原理 一、细管法流动特性测定原理 一、细管法流动特性测定原理 二、旋转粘度计法 二、旋转粘度计法 二、旋转粘度计法 三、粘度测量在农业工程中的应用 Thanks for your attention * 第三章 液体农业物料的流动特性 一、牛顿流体及其粘度 二、准粘性流体和表观粘度 三、塑性流体和准塑性流体 四、 触变性和胶变性流体 基本概念：液体农业物料是指在重力作用下会产生流动并且不能保持其形状的物料，当然有些物料与其自身温度的关系密不可分，在某些温度情况下是液体，而在其它情况下可能就是固体。 在设计和选择各种液体农业物料如蜂蜜、苹果酱、牛奶等加工和输送设备时必须首先了解这些物料的流动性质。各种液体农业物料可呈现出截然不同的流动特性。同一种液体农业物料在不同的加工过程中如加热、冷却和浓缩等，其流动特性会发生很大变化。在