非牛顿流体的流动、混合和传热PDF电子书下载

第一篇 化工流变学基础 3

引言 3

第一章 纯粘性非牛顿流体 3

1-1 粘性率 3

1-1-1 剪切粘性率定律 3

1-1-2 拉伸粘性率 4

1-1-3 体积粘性率 5

1-2 与时间无关的纯粘性非牛顿流体 7

1-2-1 流体的分类 7

1-2-2 假塑性流体 9

1-2-3 胀塑性流体 17

1-2-4 塑性流体 18

1-3 与时间有关的纯粘性非牛顿流体 19

1-3-1 触变流体 20

1-3-2 震凝流体 21

1-4 纯粘性流体的流变测量 22

1-4-1 毛细管粘度计 22

1-4-2 锥板粘度计 34

1-4-3 回转圆筒粘度计 38

第二章 粘弹性流体 53

2-1 粘弹性流体概述 53

2-1-1 记忆现象 53

2-1-3 Wcissenberg效应(爬竿效应) 54

2-1-2 Barus效应(膨胀效应) 54

2-1-4 Toms效应 55

2-2 粘弹性流体的力学模型 55

2-2-1 Maxweil粘弹性模型 55

2-2-2 Vorgt粘弹性模型 58

2-2-3 多元素模型 59

2-3 非线性粘弹性 62

2-3-1 Nutting方程式 62

2-3-2 法向应力效应的发生机理 63

2-4 法向应力效应的测量 68

2-4-1 平行圆板法 68

2-4-2 锥板法 70

第三章 流体的粘性 73

3-1 粘度与温度的关系 73

3-2 溶液和悬浮液的粘度 76

3-2-1 粘度的表示法 76

3-2-2 Einstein方程式 77

3-2-3 电解质水溶液的粘度 78

3-2-4 高分子溶液的粘度 79

3-3 浓悬浮液的非牛顿性及其流变方程式 83

3-3-1 浓悬浮液的非牛顿性 83

3-3-2 浓悬浮液的相对粘度和固相分率的关联式 86

参考文献 103

3-3-3 浓悬浮液的本构方程式 103

第二篇 非牛顿流体的流动、混合和传热 107

第四章 非牛顿流体在圆管中的流动和传热 107

4-1 非牛顿流体在圆管中的层流流动 107

4-1-1 流速分布和平均流速 107

4-1-2 圆管内压力降和流量的关系 113

4-1-3 摩擦系数 116

4-2 高分子的湍流抑制效应 124

4-2-1 湍流抑制效应(简称DR效应) 124

4-2-2 高分子抑制湍流的机理 132

4-3-1 与传热有关的无量纲准数 136

4-3 非牛顿流体在圆管中的传热 136

4-3-2 非牛顿流体在圆管中的层流传热 137

4-3-3 非牛顿流体在圆管中的湍流传热 145

第五章 非牛顿流体的搅拌功率 148

5-1 牛顿流体的搅拌功率 148

5-1-1 圆筒形搅拌槽内液体的流动形态 148

5-1-2 粘度对固体回转部的影响 150

5-1-3 搅拌功率 151

5-2 非牛顿流体的搅拌功率 161

5-2-1 假塑性流体的搅拌功率 161

5-2-2 宾汉流体的搅拌功率 191

5-2-3 触变流体的搅拌功率 200

5-2-4 粘弹性流体的搅拌功率 202

第六章 非牛顿流体的混合 208

6-1 混合质量 208

6-1-1 混合过程的定性描述 208

6-1-2 混合质量的定义 210

6-2 搅拌器的混合性能 218

6-2-1 有关搅拌器混合性能的几个无量纲准数 218

6-2-2 搅拌器在层流域的混合特性 221

6-2-3 搅拌器在过渡流域的混合特性 223

6-2-4 流体的性质对混合的影响 225

6-3 混合机理 227

6-3-1 层流域 227

6-3-2 过渡流域 231

第七章 非牛顿流体在搅拌槽内的传热 235

7-1 概述 235

7-2 牛顿流体的给热系数关联式 238

7-3 非牛顿流体的给热系数关联式 245

7-3-1 非牛顿流体在搅拌槽内的层流传热 246

7-3-2 非牛顿流体在搅拌槽内的湍流传热 249

参考文献 260

附表 264

表1 Metzner常数ks 264

表2 非牛顿流体对夹套壁的给热系数关联式 268

表3 非牛顿流体对内冷管壁的给热系数关联式 274

表4 非牛顿流体对内冷搅拌叶壁的给热系数关联式 275