
【化】 rate of shear
cut; scissors; clip; lop; shear; snip; trim
【醫】 scissors; shears
【電】 cutting rate
frank; hasty; lead; modulus; quotiety; rash; rate; ratio; usually
【醫】 rate
【經】 rater.
剪切速率(Shear Rate)是流變學與流體力學中的核心參數,定義為流體在剪切應力作用下單位時間内的形變速率,英文對應"shear rate"。其物理意義表征流體層間速度梯度變化,數學表達式為: $$ dot{gamma} = frac{dv}{dy} $$ 其中$dv$為相鄰流體層速度差,$dy$為垂直流動方向的間距。
在工程應用中,剪切速率直接影響非牛頓流體的黏度特性。例如聚合物加工時,熔體在注塑機筒内的剪切速率範圍通常為$10-10 s^{-1}$,這會導緻黏度發生幂律變化。生物醫學領域測量血液剪切速率時,動脈血管中的典型值為$100-1000 s^{-1}$,該數據對血栓形成研究具有重要價值。
國際标準組織ISO 3219規定,旋轉流變儀測量剪切速率時需通過公式$dot{gamma} = omegacdot R/h$計算,其中$omega$為角速度,$R$為轉子半徑,$h$為間隙高度。該參數在食品工業乳制品生産、石油行業鑽井液設計等領域均屬于關鍵質量控制指标。
剪切速率是流體力學和流變學中的重要概念,主要用于描述流體在剪切力作用下内部相鄰層的相對運動速度。以下從定義、物理意義、數學表達和應用場景四個方面詳細解釋:
剪切速率(Shear Rate)指流體在剪切流動中,相鄰流體層之間的速度梯度。具體來說,當流體沿某一方向(如x軸)流動時,不同層之間因速度差異産生的單位厚度内的速度變化率。例如,若流體層間距為dy,相鄰層的速度差為du,則剪切速率γ可表示為: $$ γ = frac{du}{dy} $$ 單位為秒的倒數(s⁻¹)。
剪切速率反映了流體内部變形的快慢程度。例如,在管道流動中,中心流速最快,靠近管壁處流速趨近于零,此時速度梯度即剪切速率越大,表明流體内部摩擦作用越強。在固體顆粒或高粘度流體中,剪切速率還與能量耗散和材料變形直接相關。
在牛頓流體中,剪切應力(τ)與剪切速率(γ)呈線性關系,即: $$ τ = η cdot γ $$ 其中η為流體粘度。此關系不適用于非牛頓流體(如剪切變稀的塗料或剪切增稠的澱粉溶液)。
剪切速率是描述流體内部速度梯度的關鍵參數,其大小直接影響流體的流動行為和能量傳遞。如需進一步了解具體領域(如非牛頓流體)的擴展内容,可參考流變學相關文獻或教材。
編次璀璨貸款財團大衆化底伸式後掠形攪拌器對應貢獻耳論反複性斜視光電材料核輻射尖頂飾記錯日期計算機化信息庫局部淬火拷貝計數器可用交換形式支付款式兩側頭痛利用壓力輸送潤滑脂的一種潤滑器帕爾氏濁度計清算損失表手動銑床讨論會天真無邪托盤天平往來客戶烷基醇酰胺圍攻