幂律流體英文解釋翻譯、幂律流體的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 power-law fluid

分詞翻譯：

幂的英語翻譯：

【計】 power set

律的英語翻譯：

law; restrain; rule

流體的英語翻譯：

fluid; liquid; water
【化】 fluid

專業解析

幂律流體（Power-Law Fluid）是一種典型的非牛頓流體，其流變特性可通過幂律模型描述。根據剪切應力（$tau$）與剪切速率（$dot{gamma}$）的數學關系，其本構方程為：

tau = K cdot dot{gamma}^n

其中，$K$為流變系數（Consistency Index），$n$為流動指數（Flow Behavior Index）。當$n=1$時，流體表現為牛頓流體；$n<1$時為剪切稀化流體（如血液、番茄醬）；$n>1$時為剪切稠化流體（如高濃度澱粉懸浮液）。

關鍵特征與分類

剪切稀化（Pseudoplastic）：常見于高分子溶液或懸浮液，黏度隨剪切速率增大而降低。例如，聚丙烯酰胺溶液在石油開采中用于降低流動阻力。
剪切稠化（Dilatant）：黏度隨剪切速率增大而升高，典型應用于防彈衣中的剪切增稠流體。

應用領域

幂律流體模型廣泛應用于化工、生物醫學（如血管内血流模拟）、食品加工（如巧克力塗層黏度控制）及地質學（岩漿流動分析）等領域。其簡化計算的優勢使其成為工程流變學核心模型之一。

權威研究參考

美國物理學會《流體力學評論》（Reviews of Modern Physics）及中國《力學學報》均對幂律流體的本構方程修正與多尺度模拟進行了深入探讨。

網絡擴展解釋

幂律流體是一種典型的非牛頓流體，其剪切應力與剪切速率之間遵循幂律關系。以下是綜合多來源信息的詳細解釋：

一、基本定義

幂律流體的流變行為可通過公式描述為： $$ tau = K cdot dot{gamma}^n $$ 其中：

$tau$ 為剪切應力（Pa）
$dot{gamma}$ 為剪切速率（s⁻¹）
$K$ 是稠度系數（Pa·sⁿ），反映流體粘度特性
$n$ 為流變指數（無量綱），決定流體類型

二、分類與特性

假塑性流體（剪切稀化）
- 當 $n < 1$ 時，流體粘度隨剪切速率增大而降低，如聚合物溶液、血液。
- 典型應用：食品加工中的番茄醬、油漆噴塗。
脹塑性流體（剪切稠化）
- 當 $n > 1$ 時，流體粘度隨剪切速率增大而升高，如高濃度澱粉懸濁液。
- 典型場景：防彈衣中的剪切增稠材料。
牛頓流體
- 當 $n=1$ 時退化為牛頓流體，粘度恒定。

三、核心特征

非線性響應：粘度隨剪切速率變化，打破牛頓流體的線性假設。
時間無關性：與觸變性/震凝性流體不同，其特性僅取決于當前剪切狀态。

四、工程應用

領域	應用場景	實例來源
石油工業	油藏中稠油流動模拟
化工生産	懸浮液/乳液管道輸送
生物醫藥	藥物載體流體設計
食品加工	調味品擠出、巧克力塗層控制

五、流動規律示例

在圓管層流中，流速分布公式為： $$ u(r) = left( frac{Delta P}{2KL} right)^{1/n} frac{n}{n+1} left[ R^{(n+1)/n} - r^{(n+1)/n} right] $$ 其中 $R$ 為管徑，$L$ 為管長，$Delta P$ 為壓降。

如需更深入的數學推導或具體行業案例，可參考原始文獻：

流變方程推導：
工程計算案例：