- 用(yong)保聖流(liu)變儀(yi)捕捉牛(niu)頓(dun)流(liu)體(ti)的魅(mei)力
- 發布日期(qi):2025-10-16 瀏(liu)覽次數:189
妳可(ke)能(neng)好(hao)奇(qi),機器(qi)裏循(xun)環的潤滑(hua)油(you)、實驗(yan)室中精準(zhun)配(pei)比的溶(rong)劑,或(huo)是制(zhi)藥(yao)廠(chang)生(sheng)產(chan)的某(mou)些口(kou)服(fu)液(ye)體(ti)制劑(ji),這(zhe)些與工業生產(chan)、科研(yan)實驗(yan)緊密相關的流(liu)體(ti),藏(zang)著怎(zen)樣穩(wen)定(ding)的(de)脾(pi)氣?今天(tian),我們(men)就請出實驗(yan)室裏的流體(ti)性格(ge)分(fen)析(xi)師(shi) ——保聖流(liu)變儀(yi) (Bohlin Rheometer),帶大(da)家(jia)解鎖流(liu)體(ti)世(shi)界裏的模(mo)範(fan)生(sheng):牛(niu)頓(dun)流(liu)體(ti)的獨(du)特(te)魅(mei)力!
先給模(mo)範(fan)生(sheng)下(xia)個定義(yi):當(dang)妳用勺(shao)子(zi)溫柔(rou)地(di)攪動壹(yi)杯(bei)清(qing)水(shui),和(he)用(yong)攪拌機高(gao)速抽(chou)打(da)它(ta)時(shi),妳會發現水(shui)的粘(zhan)稠(chou)感(gan)始終(zhong)沒變(bian) —— 不(bu)會(hui)因(yin)為攪拌速度變快就變稀(xi),也不(bu)會(hui)因(yin)為變慢就變(bian)稠(chou)。這(zhe)就(jiu)是牛(niu)頓(dun)流(liu)體(ti)最(zui)核(he)心(xin)的(de)特(te)質(zhi):粘度(η)恒(heng)定,不(bu)隨(sui)剪切(qie)速(su)度(γ˙)變化(hua)。無論外界對(dui)待(dai)它(ta)的(de)方(fang)式(shi)如何(he),它(ta)都(dou)保持著自(zi)己(ji)的穩(wen)定(ding)本(ben)色,像個恪(ke)守(shou)規則的乖學生(sheng)。
接下(xia)來(lai),看保聖流(liu)變儀(yi)如何(he)讀懂(dong)牛(niu)頓(dun)流(liu)體(ti)。它(ta)的(de)工(gong)作原理(li)就(jiu)像壹(yi)場精準(zhun)的(de)力學(xue)實驗(yan):首(shou)先,將流體(ti)樣品(pin)置於(yu)儀(yi)器的(de)測量系統(tong)中(通常是平(ping)行板、錐(zhui)板等(deng)結構);然後(hou),按(an)照(zhao)預(yu)設的程(cheng)序(xu),對(dui)樣(yang)品施加不(bu)同(tong)大(da)小(xiao)的剪切(qie)速(su)度 —— 從緩(huan)慢的輕(qing)柔(rou)攪動,到快速的高(gao)速剪切(qie),覆(fu)蓋多(duo)種實際應(ying)用(yong)場景;在這(zhe)個(ge)過(guo)程中(zhong),儀(yi)器會(hui)實時、精確(que)地(di)捕捉樣(yang)品(pin)產(chan)生的(de)抵抗力,也就(jiu)是剪切(qie)應(ying)力(τ)。
當(dang)我們(men)把(ba)測量得到(dao)的(de)剪切(qie)應(ying)力(τ)和(he)剪切(qie)速(su)度(γ˙)數據(ju)繪制(zhi)成圖表時(shi),神(shen)奇(qi)的壹(yi)幕(mu)出(chu)現了:所(suo)有(you)數據(ju)點(dian)都(dou)會整(zheng)齊地落(luo)在壹(yi)條優(you)雅(ya)、筆直(zhi)的(de)斜(xie)線(xian)上!這(zhe)條直線(xian)wanmei契(qi)合牛頓(dun)在 1687 年(nian)提出的(de)經(jing)典(dian)粘(zhan)性流(liu)動(dong)公(gong)式(shi) ——τ=ηγ˙,而公(gong)式(shi)中(zhong)的粘度(η),就是這(zhe)條直線(xian)的(de)斜(xie)率(lv)。每(mei)壹(yi)次測量,都(dou)是對(dui)經(jing)典(dian)物(wu)理(li)定(ding)律(lv)的(de)生(sheng)動驗(yan)證,也讓(rang)我們(men)更(geng)直觀(guan)地(di)看到(dao)牛頓(dun)流(liu)體(ti)的規則之美。
或許有(you)人會問:搞清楚(chu)牛頓(dun)流(liu)體(ti)的特(te)性,到(dao)底有(you)什麽用?其實,這(zhe)種(zhong)粘(zhan)度恒(heng)定的(de)特質(zhi),是無(wu)數工(gong)業生產(chan)和(he)科學(xue)研(yan)究的基(ji)礎保障(zhang)。比如在汽(qi)車(che)工(gong)業中,發動機(ji)使(shi)用的(de)潤滑(hua)油(you)必須是牛(niu)頓(dun)流(liu)體(ti) —— 無論發動機(ji)轉速(su)快慢(對(dui)應(ying)不(bu)同(tong)的剪切(qie)速(su)度),潤滑(hua)油(you)的(de)粘(zhan)度都(dou)要保持穩(wen)定(ding),才(cai)能(neng)持(chi)續在零(ling)件表面(mian)形成(cheng)均(jun)勻(yun)的(de)油(you)膜(mo),起(qi)到(dao)潤滑(hua)、降(jiang)溫、防磨(mo)損的(de)作用;再比如在制(zhi)藥(yao)行業,某些口(kou)服(fu)液(ye)體(ti)制劑(ji)需要是牛(niu)頓(dun)流(liu)體(ti),這(zhe)樣(yang)才(cai)能(neng)保證每(mei)次服(fu)用(yong)時,藥(yao)物(wu)濃(nong)度均(jun)勻(yun),劑(ji)量精準(zhun);還(hai)有(you)實驗(yan)室裏的基(ji)礎化(hua)學(xue)實驗(yan)、石(shi)油(you)開(kai)采中(zhong)的(de)原油(you)輸送等(deng)場景,都(dou)離不(bu)開(kai)對(dui)牛(niu)頓(dun)流(liu)體(ti)粘度的精準(zhun)把(ba)控(kong)。
- 上壹(yi)篇:保聖電(dian)子(zi)鼻(bi):讀懂(dong)普通大(da)米(mi)的(de)米(mi)香(xiang)
- 下(xia)壹(yi)篇:保聖質(zhi)構儀(yi)在乳化(hua)腸檢(jian)測中的(de)應(ying)用(yong)



