第四章 流变学基础
第一节 聚合物的流变行为
- 三大基本方程
- 连续性方程 (质量守恒方程)
流出质量-流进质量+质量变化率=0
$\dfrac{\partial\rho}{\partial t}+\dfrac{\partial(\rho v_1)}{\partial x_1}+\dfrac{\partial(\rho v_2)}{\partial x_2}+\dfrac{\partial(\rho v_3)}{\partial x_3}=0$ - 动量方程 （纳维-斯托克斯方程）
动量的变化率=表面应力+重力+动量通量
$\rho(\dfrac{\partial u_i}{\partial t}+u_j\dfrac{\partial u_i}{\partial x_j})=\dfrac{\partial T_{ij}}{\partial x_j}+\rho f_i$
$\rho\dfrac{D\bold v}{Dt}=-\nabla P+\mu\nabla^2\bold v+\rho \bold g$ - 能量守恒方程
$\rho c_v\dfrac{\partial T}{\partial t}+\rho c_v u_i\dfrac{\partial T}{\partial x_i}=-\dfrac{\partial J_i}{\partial x_i}+G_T$
- 牛顿和非牛顿流体
- 应力和应变
- 流动类型
- 层流和湍流
雷诺数：$Re=\dfrac{D\rho \bar v }{\eta}$2300,4000 - 稳态流和非稳态流动
- 稳态：
$\dfrac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}t}()=0$ $T,P,v,\gamma$
- 稳态：
- 等温和非等温流动
- 拉伸和剪切流动
- 一维、二维和三维流动
- 层流和湍流
- 聚合物的非牛顿特性
- 牛顿流体
- 非牛顿流体
- 粘度的影响因素
- 温度影响
- 压力影响
- 剪切应力
- 时间因素
- 分子链结构
第二节 聚合物的流变行为
- 流体的三种基本形变
- 三种基本应力
- 三种基本形变
- 粘性流动
- 储能弹性(可回复)
- 破裂
- 弹性模量
- 剪切弹性
- 拉伸弹性
- 离模膨胀(Barus效应)
- 入口效应
- 产生原因
- 取向解取向
- 弹性效应
- 正应力效应
- 影响弹性模量的因素
- 应力增大时模量增加
- 松弛时间:
$\eta /\gamma$变形时间的关系
- 流动缺陷
- 产生原因：流速、弹性
- 现象
- 滑移
- 加速度
- 剪切速率径向分布
- 分级效应
- 弹性恢复
- 端末效应
- 入口压力降
- 出口先收缩后膨胀
- 鲨鱼皮
- 滑移
- 拉伸作用
- 熔体破裂
- 滑移
- 湍流
- 滑移
第三节 聚合物在管隙中的流动分析
- 聚合物在圆形流道中的流动
假定条件：
- 恒温下的稳态流
- 管壁处无滑移
- 粘度服从指数定律
作业：
reading report :《高分子物理》教学中WLF方程的系数求解与分析_郑强
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