非牛流體探討

1、流體（非牛）現(xiàn)象追問流體（非牛）現(xiàn)象追問由流體（非牛）對象的擴展引發(fā)的“血”案流變學（流變學（Rheology rld ）的定義的定義 流變學是研究物質(zhì)形變和流動的科學流變學是研究流動與變形的科學 。對于粉末冶金、塑料、油漆、印刷油墨、清潔劑、石油等行業(yè)的科技人員來說，擁有流變學知識是十分必要的。從物質(zhì)狀態(tài)來說，流變學的研究對象包括固體、流體和懸浮體。因此流變學又可分為固體流變學、流體流變學和懸浮體流變學。在工業(yè)生產(chǎn)與日常生活中，對流體流變學的研究遠遠超過固體流變學和懸浮體流變學。流體流變學研究的對象是流體，包括牛頓流體和非牛頓流體，而牛頓流體的流動與變形問題已由牛頓流體力學解決，所以現(xiàn)代流變

2、學的主要研究對象就是非牛頓流體。根據(jù)非牛頓流體的不同類型，又有聚合物流變學、生物流變學、食品流變學、潤滑劑流變學、石油流變學等各學科分支，此外還有與社會科學交叉的心理流變學。 流體及其分類流體及其分類 流體是液體和氣體的總稱。流體是由大量的、不斷作熱運動而且無固定平衡位置的分子構(gòu)成的，它的基本特征是沒有一定的形狀和具有流動性。通常依據(jù)在一定的溫度和一定的剪切應(yīng)力作用下流體所表現(xiàn)出的特性，把其劃分為牛頓流體與非牛頓流體兩大類。這個特性就是粘度，粘度是表示體系對流動阻力的一種性質(zhì)，它可以理解為液體流動時表現(xiàn)出的內(nèi)摩擦。以下，我們僅研究非牛頓流體 布朗運動（1826，英國植物學家，顯微鏡+水中花粉）

3、 對于非牛頓流體，也可類似于牛頓流體，把切應(yīng)力和應(yīng)變速率之比定義為非牛頓流體的表觀粘度或稱粘度函數(shù)。根據(jù)在簡單剪切流中非牛頓流體的粘度函數(shù)是否和剪切持續(xù)時間有關(guān)，可以把非牛頓流體分成兩 類：非時變性非牛頓流體和時變性非牛頓流體。 非時變性非牛頓流體主要包括以下3 種：1) 賓漢流體(或稱塑性流體)。它是只當剪切應(yīng)力大于某一數(shù)值時才開始流動的流體，這時體系并非全部發(fā)生形變，而是產(chǎn)生滑動，中間發(fā)生變化的部分仍按原來的結(jié)構(gòu)形式一起向前運動。當應(yīng)力大于屈服值后，其流動性跟牛頓流體完全一樣。一些濃懸浮液，如糊狀物、軟膏、面團、淤泥等，在適當條件下可表現(xiàn)出這種行為。 2) 剪切稀化流體(也稱偽塑性流體)。

4、這種流體沒有屈服值，表觀粘度隨剪切速率增加而減小。這種粘度隨剪切速率增大而減小的現(xiàn)象稱為剪切變稀現(xiàn)象，大多數(shù)高分子溶液和乳狀液具有明顯的假塑性。 3) 剪切稠化流體(也稱膨脹型流體)。與假塑性流體相反，膨脹流體的表觀粘度隨切變速率增加而增大，這種現(xiàn)象稱為剪切增稠現(xiàn)象。一些濃稠懸浮體、蛋白質(zhì)及某些高分子溶液可表現(xiàn)出切力增稠現(xiàn)象.時變性非牛頓流體時變性非牛頓流體 這類流體的粘度函數(shù)不僅與應(yīng)變速率有關(guān)，而且與剪切持續(xù)時間有關(guān)。大致分為2 類： 1) 觸變性與震凝型流體。在一定的剪切變形速率下，觸變流體的粘度函數(shù)隨時間減小，而震凝型流體則相反，表觀粘度隨時間而增大，震凝性體系很少，實際遇到的觸變性體系

5、較多，某些粘土懸浮液、陳膠、溶膠及高聚合物可表現(xiàn)出觸變性。注意 2) 粘彈性流體。這類流體兼具粘性和彈性，與粘性流體的主要區(qū)別在于外力消除后產(chǎn)生部分應(yīng)變回復。粘彈性流體除粘度函數(shù)與剪切持續(xù)時間有關(guān)外，在剪切流動中還表現(xiàn)出法向應(yīng)力差效應(yīng)。流變學應(yīng)用流變學應(yīng)用（1）血液流變學（hemorheology） 血液流變學，就是在宏觀、微觀與亞微觀水平上研究血液的細胞成分和血槳的變形與流動特性，以及與血液直接接觸的血管結(jié)構(gòu)的流變特性，也就是從不同層次上研究血液與血管流變問題，是生命科學研究前沿的一門學科。在許多疾病臨床癥狀出現(xiàn)之前，就可以觀察到血液流變特性的改變，因此及時了解血液流變特性的變化，采取有效措

6、施改善血液流變特性，是預防和治療疾病、防止疾病惡化的重要手段之一 正常情況下，血液在外力（血壓）的作用下，在血管內(nèi)流動，并隨著血管性狀（管壁情況和血管形狀等）及血液成分（粘度）的變化而變 化，維持正常的血液循環(huán)。當血液粘度變大時，血液流動性就變差，也就最容易發(fā)生腦血栓性疾病。反之，粘度較小，流動性較好。 （生命在于運動） 近年來，不少學者考察了細胞(尤其是血細胞)的流變特性和力學行為，用粘彈性理論很好地說明了紅細胞的流動與變形。 有研究發(fā)現(xiàn)纖維型肌動蛋白和肌漿球蛋白在上皮細胞流變中的作用；LIU 等采用一個新的三維模型成功模擬了紅細胞的聚集；SEQUEIRA skw等通過由活體顯微鏡檢查和流變

7、測量得到的參數(shù)建立的血液非牛頓剪切變稀模型來研究白細胞動力學。我仿佛聞到科學家身上工藤新一的氣息 血液流變學的研究近年來有很大的進步與發(fā)展。 許多醫(yī)學研究者對血液粘性、觸變性及相關(guān)的各種疾 病等進行了大量的研究和實驗，通過對血液粘度的測 量可以進行消化道疾病、糖尿病、高血壓、老年癡呆、 冠心病、腦血栓等多種疾病的醫(yī)學診斷和治療方案的 確定 廣泛的研究內(nèi)容： 流變學研究內(nèi)容是各種材料的蠕變和應(yīng)力松弛的現(xiàn)象、屈服值 以及材料的流變模型和 本構(gòu)方程（在不同物理條件下(如 溫度、 壓力、 濕度、 輻射、 電磁場等)，以應(yīng)力、應(yīng)變和時間的物理變量來定量描述材料的狀態(tài)的方程，叫作流變狀態(tài)方程或本構(gòu)方程。材料的流變特性一般可用兩種方法來模擬，即力學模型和物理模型）。 廣泛應(yīng)用于地質(zhì)、土木、材料、建筑等領(lǐng)域。 隨著經(jīng)濟和工業(yè)化的發(fā)展，流變學將有廣闊的發(fā)展領(lǐng)域，并已逐步滲透到許多學科而形成相應(yīng)的分支，例如高分子材料流變學、斷裂流變力學、土