第四章 流變學基礎
第一節 聚合物的流變行為
- 三大基本方程
- 連續性方程 (質量守恒方程)
流出質量-流進質量+質量變化率=0
$\dfrac{\partial\rho}{\partial t}+\dfrac{\partial(\rho v_1)}{\partial x_1}+\dfrac{\partial(\rho v_2)}{\partial x_2}+\dfrac{\partial(\rho v_3)}{\partial x_3}=0$ - 動量方程 （納維-斯托克斯方程）
動量的變化率=表面應力+重力+動量通量
$\rho(\dfrac{\partial u_i}{\partial t}+u_j\dfrac{\partial u_i}{\partial x_j})=\dfrac{\partial T_{ij}}{\partial x_j}+\rho f_i$
$\rho\dfrac{D\bold v}{Dt}=-\nabla P+\mu\nabla^2\bold v+\rho \bold g$ - 能量守恒方程
$\rho c_v\dfrac{\partial T}{\partial t}+\rho c_v u_i\dfrac{\partial T}{\partial x_i}=-\dfrac{\partial J_i}{\partial x_i}+G_T$
- 牛頓和非牛頓流體
- 應力和應變
- 流動類型
- 層流和湍流
雷諾數：$Re=\dfrac{D\rho \bar v }{\eta}$2300,4000 - 穩態流和非穩態流動
- 穩態：
$\dfrac{\mathrminvtdij}{\mathrmjmt5a5yt}()=0$ $T,P,v,\gamma$
- 穩態：
- 等溫和非等溫流動
- 拉伸和剪切流動
- 一維、二維和三維流動
- 層流和湍流
- 聚合物的非牛頓特性
- 牛頓流體
- 非牛頓流體
- 粘度的影響因素
- 溫度影響
- 壓力影響
- 剪切應力
- 時間因素
- 分子鏈結構
第二節 聚合物的流變行為
- 流體的三種基本形變
- 三種基本應力
- 三種基本形變
- 粘性流動
- 儲能彈性(可回復)
- 破裂
- 彈性模量
- 剪切彈性
- 拉伸彈性
- 離模膨脹(Barus效應)
- 入口效應
- 產生原因
- 取向解取向
- 彈性效應
- 正應力效應
- 影響彈性模量的因素
- 應力增大時模量增加
- 松弛時間:
$\eta /\gamma$變形時間的關系
- 流動缺陷
- 產生原因：流速、彈性
- 現象
- 滑移
- 加速度
- 剪切速率徑向分布
- 分級效應
- 彈性恢復
- 端末效應
- 入口壓力降
- 出口先收縮后膨脹
- 鯊魚皮
- 滑移
- 拉伸作用
- 熔體破裂
- 滑移
- 湍流
- 滑移
第三節 聚合物在管隙中的流動分析
- 聚合物在圓形流道中的流動
假定條件：
- 恒溫下的穩態流
- 管壁處無滑移
- 粘度服從指數定律
作業：
reading report :《高分子物理》教學中WLF方程的系數求解與分析_鄭強
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