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[科普中国]-塑性流体

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概述

当作用在物质上的剪切应力大于极限值时物质开始流动,否则物质就保持即时性状并停止流动,具有此性质的物质成为塑性流体。剪切应力的极限值定义为屈服应力,所谓屈服应力是指使物质发生流动的最小应力,用σ0表示。塑性流体并不随外力的增加或减小而变化,即是说不像假塑性流体一样随外力的增加或减小而变稠或变稀。塑性流体的最明显特性是,可随作用力(如剪切力)的施加而产生变形,当外力撤除后并不回复原型。

塑性流体的流动状态方程为σ-σ0=μ·εn

式中,μ表示塑性流体的稳定系数,n表示流动特征指数,σ0表示屈服应力。

塑性流体特征曲线塑性流体的特征曲线不通过坐标原点。对于塑性流动,当应力超过σ0时,流动特性符合牛顿流动规律的,称为宾汉流动(Bingham flow);对于不符合牛顿流动规律的,称为非宾汉塑性流动。把具有这两种流动特性的流体分别称为宾汉流体或非宾汉流体。食品液体中,有许多小的应力作用时不发生流动,表现弹性性质,当应力超过某一界限值时才开始流动。1