如何計(jì)算流體的動(dòng)態(tài)屈服值？

一些流體在零剪切速率下表現(xiàn)得非常像固體。在施加一定的力之前它們不會(huì)流動(dòng)，此時(shí)它們將恢復(fù)為流體行為。這種力被稱為“屈服力”，測(cè)量它通常是值得的。屈服值可以幫助確定泵是否有足夠的功率在溢流系統(tǒng)中啟動(dòng)，并且通常與懸浮液和乳液的其他特性相關(guān)。材料的可傾倒性與其屈服值直接相關(guān)。

確定屈服值的一種方法包括在標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)紙上繪制 X 軸上的粘度計(jì)讀數(shù)與 Y 軸上的速度 (RPM) 的關(guān)系。如此獲得的線外推至零轉(zhuǎn)速。粘度計(jì)讀數(shù)的相應(yīng)值代表動(dòng)態(tài)屈服值。如果使用圓柱形轉(zhuǎn)子進(jìn)行讀數(shù)，則可以通過以下公式計(jì)算屈服值：

如果線相當(dāng)直，則很容易將線外推到零轉(zhuǎn)速。這稱為賓厄姆流。如果  線是彎曲的，如假塑性或膨脹流，則必須通過繼續(xù)曲線直到它與 X 軸（Y 軸上的 0）相交來(lái)估計(jì) X1。

然后從構(gòu)成圖表的所有其他讀數(shù)中減去這個(gè) X1 的估計(jì)值。這些新值繪制在對(duì)數(shù)紙上，粘度計(jì)讀數(shù)與速度的關(guān)系。如果 X1 的值被準(zhǔn)確估計(jì)，則該圖通常是冪律流體的直線。該圖上的曲線表示應(yīng)該對(duì) X1 進(jìn)行另一個(gè)估計(jì)。

一旦獲得一條直線，就測(cè)量這條線與 Y 軸 (RPM) 形成的角度。然后可以從以下等式計(jì)算該流體的冪律指數(shù)：

如果 θ 小于 45 度，則流體為假塑性；大于45度，膨脹。

冪律指數(shù)可用于計(jì)算使用以下方程在給定速度下的有效剪切速率：

當(dāng)粘度計(jì)讀數(shù)與速度的關(guān)系圖產(chǎn)生曲線時(shí)，另一種確定屈服值和塑性粘度的方法是繪制剪切應(yīng)力的?方根與剪切速率的?方根的關(guān)系圖。這通常會(huì)拉直直線并有助于外推至零剪切速率。該方法最適用于屈服值符合稱為 Casson 方程的流動(dòng)行為模型的假塑性流體。