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如果非牛顿流体被迫从一个大容器，流进一根毛细管，再从毛细管流出时，可发现射流的直径比毛细管的直径大。射流的直径与毛细管直径之比，称为模片胀大率(或称为挤出物胀大比)。对牛顿流体，它依赖于雷诺数，其值约在0.88~1.12之间。而对于高分子熔体或浓溶液，其值大得多，甚至可超过10。一般来说，模片胀大率是流动速率与毛细管长度的函数。模片胀大现象，在口模设计中十分重要。聚合物熔体从一根矩形截面的管口流出时，管截面长边处的胀大，比短边处的胀大更加显著。尤其在管截面的长边中央胀得最大。因此，如果要求生产出的产品的截面是矩形的，口模的形状就不能是矩形，而必须是四边中间都凹进去的形状。
1944年Weissenberg在英国伦敦帝国学院，公开表演了一个有趣的实验:在一只有黏弹性流体(非牛顿流体的一种)的烧杯里，旋转实验杆。对于牛顿流体，由于离心力的作用，液面将呈凹形;而对于黏弹性流体，却向杯中心流动，并沿杆向上爬，液面变成凸形，甚至在实验杆旋转速度很低时，也可以观察到这一现象。在设计混合器时，必须考虑爬杆效应的影响。同样，在设计非牛顿流体的输运泵时，也应考虑和利用这一效应。
对于牛顿流体来说，在虹吸实验时，如果将虹吸管提离液面，虹吸马上就会停止。但对高分子液体，如聚异丁烯的汽油溶液和百分之一的POX水溶液，或聚醣在水中的轻微凝肢体系等，都很容易表演无管虹吸实验。将管子慢慢地从容器拨起时，可以看到虽然管子己不再插在液体里，液体仍源源不断地从杯中抽出，继续流进管里。甚至更简单些，连虹吸管都不要，将装满该液体的烧杯微倾，使液体流下，该过程一旦开始，就不会中止，直到杯中液体都流光。这种无管虹吸的特性，是合成纤维具备可纺性的基础。
非牛顿流体显示出的另一奇妙性质，是湍流减阻。人们观察到，如果在牛顿流体中加入少量聚合物，则在给定的速率下，可以看到显著的压差降。湍流一直是困扰理论物理和流体力学界未解决的难题。然而在牛顿流体中加入少量高聚物添加剂，却出现了减阻效应。有人报告:在加入高聚物添加剂后，测得猝发周期加大了，认为是高分子链的作用。虽然湍流减阻效应的道理尚未弄得很清楚，却己有不错的应用。在消防水中添加少量聚乙烯氧化物，可使消防车龙头喷出的水的扬程提高一倍以上。应用高聚物添加剂，还能改善气蚀发生过程及其破坏作用。
非牛顿流体除具有以上几种有趣的性质外，还有其他一些受到人们重视的奇妙特性，如拔丝性(能拉伸成极细的细丝，可见"春蚕到死丝方尽"一文)，剪切变稀(可见"腱鞘囊肿治愈记"一文)，连滴效应(其自由射流形成的小滴之间有液流小杆相连)，液流反弹等。
非牛顿流体广泛存在于生活、生产和大自然之中。
绝大多数生物流体都属于现在所定义的非牛顿流体。人身上血液、淋巴液、囊液等多种体液，以及像细胞质那样的"半流体"都属于非牛顿流体。
高分子聚合物的浓溶液和悬浮液等一般为非牛顿流体。聚乙烯、聚丙烯酰胺、聚氯乙烯、尼龙6、PVS、赛璐珞、涤纶、橡胶溶液、各种工程塑料、化纤的熔体、溶液等，都是非牛顿流体。石油、泥浆、水煤浆、陶瓷浆、纸浆、油漆、油墨、牙膏、家蚕丝再生溶液、钻井用的洗井液和完井液、磁浆、某些感光材料的涂液、泡沫、液晶、高含沙水流、泥石流、地幔等也都是非牛顿流体。
食品工业中的番茄汁、淀粉液、蛋清、苹果浆、浓糖水、酱油、果酱、炼乳、琼脂、土豆浆、熔化巧克力、面团、米粉团、以及鱼糜、肉糜等各种糜状食品物料也都是非牛顿流体。
焊管用作输送流体管时，与普通钢管有不同的要求：1，焊缝不允许泄露。对于API之类要求的焊管，还要求对每一根焊管的焊缝进行超声波探伤和水压试验；2，对于输送具有腐蚀性的化工溶液，所有钢管必须进行内壁防腐...
根据电磁感应原理，用导电流体（气体或液体）与磁场相对运动而发电。导电流体在通道中横越磁场B流过时，由于电磁感应而在垂直于磁场和流速的方向上感生出一个电场E，如把导电流体与外负载相接，导电流体中的能量就...
在什么地方用的流体管？
高黏度牛顿流体中砂粒运动实验研究
高黏度牛顿流体中砂粒运动实验研究
为了解决疏松砂岩稠油油藏开采过程中的砂粒运移问题,基于固液两相流理论及实验流体力学理论,利用研制的高黏度流体颗粒自由沉降实验装置,分别开展了高黏度牛顿流体中球形颗粒的自由沉降实验、砂粒的自由沉降实验和不同含砂体积分数下混合黏度变化规律实验,根据实验结果,建立了不同粒径范围的阻力系数模型以及混合黏度模型。研究表明,高黏油混合黏度存在相应的临界值,在实验条件下,含砂体积分数为0.1%时,混合黏度达到最低,不利于携砂。结合上述模型和实验结果,建立了高黏度牛顿流体中的砂粒运动模型,揭示了高黏介质中颗粒的特定运移规律,为今后稠油携砂流动规律理论研究奠定了基础。
流体力学与流体机械大题
流体力学与流体机械大题
3.某流体在管内作层流流动，若体积流量不变，而输送管路的管径增加一倍，求因摩擦损失而引起的压力降有何变化？ 【解】 根据伯氏方程： -△ p=32uμ l/d 2 以及： ( π /4)d 1 2u 1=(π /4)d 2 2 u2=Vs 已知： d2 =2d1 则： u1/u 2=d2 2 /d 1 2 =(2d1 ) 2 /d 1 2 =4 即： u2 =u1 /4 原工况： - △p 1=32u1μ 1l 1 /d 1 2 现工况： - △p 2=32u2μ 2l 2 /d 2 2 ∵μ 2=μ 1 l 2 =l 1 u 2=u1/4 d 2 =2d1 将上述各项代入并比较： 现 /原 :△p 2/△ p1 =[32×(1/4)u 1×μ2× l 2/(2d 1) 2 ]/ [32×u1×μ 1× l 1/d 1 2]=1/16 因摩擦而引
在自然界中的食品，不符合牛顿流体定律的流体占大多数。大量的食品，包括浓果汁、果酱、全鸡蛋、菜泥、浓牛奶以及巧克力浆等固液悬浮体都是非牛顿流体，下面的经验公式往往用来表示这些流体的剪切应力与剪切速率之间的关系：
τ=k(γ)n(1 n为流态特性指数，k为稠度系数。若为牛顿流体公式，则n=1，此时k为粘度。上式中，设ηa=k（γ）n-1，则与牛顿流体相似的非牛顿流体的状态方程可写为： τ=ηaγ（2） 此式可以得到：η与ηa表示同样物理特性，有相同的量纲，即ηa为表观粘度(apparentviscosity)。表观粘度ηa是流体内部阻力的总和。然而与η不同的是，ηa是γ的函数，与k和n有关。换句话说ηa是指非牛顿流体在某一流速的粘度。 对于很多非牛顿流体，Τ只有在大于一定值Τ0时（也就是说，流体在获得能量克服一个屈服应力值以后），流动才能发生。Bulkey与Hershel提出的表示公式如下： Τ=Τ0 k(γ)n（3） Τ0表示屈服应力(yieldstress)。由于公式中的Τ0和n范围不同，将非牛顿流动分为以下五类 ：胶变性流体假塑性流动
当粘度随着剪切速率或剪切应力的增大而减少，对应于公式（1）中的0
粘度随着剪切速率的增大而增大的流动，也称为剪切增稠流动(shear thickening flow)。在公式τ=k(γ)n(1
液体只有在应力超过τ0时才开始流动。塑性流动的流动特性曲线不通过原点。宾汉流动(Binghamflow)是指当应力超过τ0时，流动特性符合牛顿流体规律的流动。而非宾汉流动是指不符合牛顿流动规律流动。把具有这两种流动特性的液体分别称为宾汉流体或非宾汉流体。食品中的浓缩肉汁就是一种典型的宾汉流体。卡松在研究了油漆流动的网架结构与剪切速率的关系后发现剪切应力和剪切速率有如下关系：
σ1/2=σ01/2 ηaε1/2
一部分非宾汉流体液态食品的流动规律符合卡松公式，如番茄酱、巧克力等。
触变性是指在振动、搅拌、摇动时，液体的流动性增加，粘性减少，静置后，过段时间发现流动又变困难的现象。也叫摇溶性流动。例如，番茄调味酱、蛋黄酱等，在容器中放置时间一长，倾倒时，就变得很难流动。但只要将容器猛烈摇动，或用力搅拌一会，它们就变得很容易流动。再长时间放置时，它们又会变得流动困难。触变性流动的发生是由于粒子之间形成的结合构造，随着剪切应力的增加而受到破坏，导致的粘性减少。但这些粒子间结合构造在停止应力作用时，恢复需要一段时间，逐渐形成。因此，剪切速率减慢时的曲线在前次增加时的曲线的下方，形成了与流动时间有关的滞变回环。材料的构造破坏的越大，体现为滞变回路包围面积越大。触变性对口感的影响体现为爽口柔和的感觉。
液体随着流动时间延长，与触变性流动相反，变得越来越粘稠的现象。胶变性流动的食品给人以粘稠的口感。当流速加大时，达到最大值后，再减低流速，减低流速时的流动曲线反而在加大流速曲线的上方。这种现象也被称为逆触变现象。这是因为流动促进了液体粒子间构造的形成。
胶变性流体是时间相关性流体，也可被当作触变型流体，但二者还是有明显的不同点,就是胶变流体静止时不会重建它的结构。由胶变性流体的流动特性曲线可见,随着剪切速率的增大(上行线)和减小(下行线)这样一个循环，形成了一个滞回环，表明了流体的粘度会随着时间的变化而发生改变，并且剪切速率减慢时的曲线在剪切速率增加时的曲线的上方，这些现象表明流体是一种胶变性流体 。
1.流体在搅拌过程中其表观粘度逐渐变大;
2.在时间为零时剪切力最小，随时间延长而逐渐延长而逐增加，并稳定在某一定值;
3.剪切速率愈大(即搅拌俞剧烈)，剪切力变化愈大;
4.一旦在某个时间停止搅拌，剪切应力就又到搅拌开始时的初始值。2100433B
数值上为熔体的剪切应力与剪切速率之比，单位为Pa·s。对于牛顿流体，其粘度为常数，称为牛顿粘度。对于非牛顿流体，粘度随剪切速率而变化，所得粘度称为在相应剪切速率下的表观剪切粘度。
触变性流体是一种典型的非牛顿流体，但国内外关于其流动行为的研究远不如其它非牛顿流体。其原因主要是实际中具有较强触变性的液体较少，然而我国原油具有显著的触变性。因此，开展触变性流体流动行为的研究在我国具有重要的实际意义。泊肖叶流动是管道输送原油的主要方式之一，而多孔介质中渗流的研究有助于对原油开采的分析。研究结果为我国原油的开采和输送提供了理论依据。
国内外学者对含蜡原油的触变性做了大量研究，建立了描述触变性的模型，其中最常用的则是用指数方程来描述含蜡原油的触变性。这些模型大多是依据旋转粘度计测定的流变参数而建立的。胶凝原油在旋转粘度计中属于剪切流，而在管道内属于拖动流，两者的流动边界条件不同，对介质的剪切方式也不同，从而引起其测试数据的差异。
胶变性流体非牛顿流动