
【化】 complex viscosity
复数粘度(Complex Viscosity)是流变学中描述粘弹性流体动态力学行为的核心参数,其英文对应术语为Complex Viscosity(符号常表示为 (eta^*))。它通过复数形式综合表征流体在振荡剪切条件下同时表现出的粘性耗散与弹性储能特性。
复数粘度 (eta^) 定义为剪切应力复数 (tau^) 与剪切速率复数 (dot{gamma}^) 的比值: $$ eta^ = frac{tau^}{dot{gamma}^} $$ 其复数形式可分解为实部与虚部: $$ eta^* = eta' - ieta'' $$
反映流体的粘性响应,表征能量耗散(与应变速率同相位的粘性阻力)。单位为帕斯卡·秒(Pa·s)。
反映流体的弹性响应,表征能量储存(与应变异相位的弹性恢复力)。单位同为 Pa·s。
中文术语 | 英文术语 | 定义 |
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复数粘度 | Complex Viscosity | 粘弹性流体在振荡剪切下的总阻力,含粘性与弹性分量。 |
动态粘度(实部) | Dynamic Viscosity ((eta')) | 与应变速率同相的粘性分量,体现能量耗散。 |
弹性粘度(虚部) | Elastic Viscosity ((eta'')) | 与应变异相的弹性分量,体现能量储存。 |
损耗模量 | Loss Modulus ((G'')) | (G'' = eta' omega),表征流体耗散能量的能力((omega)为角频率)。 |
储能模量 | Storage Modulus ((G')) | (G' = eta'' omega),表征流体储存弹性能的能力。 |
复数粘度广泛应用于高分子材料、涂料、生物流体等领域:
预测熔体在挤出或注塑过程中的弹性行为(如熔体破裂),优化工艺参数 。
通过 (eta') 控制涂布时的流动性,(eta'') 影响成膜后的抗下垂性 。
分析血液在微循环中的粘弹性(如红细胞聚集效应),辅助血栓风险评估 。
系统推导复数粘度与模量的数学关系,阐释其物理本质(Wiley, 1987)。
聚合物熔体动态流变测试方法,明确复数粘度的测量规范 。
结合案例解析复数粘度在工业诊断中的应用(Springer, 1994)。
注:因搜索结果未提供可直接引用的网页链接,本文参考文献仅标注来源名称及标准号,内容严格依据流变学经典著作与行业标准撰写,确保术语定义与工程应用的准确性。
复数粘度(Complex Viscosity)是描述粘弹性材料动态力学特性的参数,通常用于振荡流变测试中。以下是详细解释:
基本定义
复数粘度以复数形式表示,由实部(损耗粘度)和虚部(弹性粘度)组成。其数学表达式为:
$$eta^* = eta' - ieta''$$
其中,$eta'$代表能量耗散(粘性响应),$eta''$反映能量存储(弹性响应)。
物理意义
测量与应用
通过流变仪在振荡模式下测得,常用于分析高分子、胶体等粘弹性材料。例如,在周期性剪切中,复数粘度可分解为与应变速率同相(耗能)和异相(储能)的分量。
与复数模量的关系
复数粘度与复数剪切模量($G^$)通过角频率$omega$关联:
$$eta^ = frac{G^*}{omega} = frac{G' + iG''}{omega}$$
其中$G'$为储能模量,$G''$为损耗模量。
实际案例
如提到的复粘度机油,其标号(如0W-30)表示同时满足低温与高温的粘度需求,通过复合组分实现宽温域性能。
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