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牛顿流体的粘度由流体的物质特性和状态决定，与动力学特征无关。牛顿流体的粘度会随温度变化，在一定的温度下，不论流体的流动状态，其粘度不变者是牛顿流体，如气体、水、轻质原油、及低分子物质溶液等。
流体在等截面直圆管中流动时，凡是剪切应力（R）和剪切速率（r）之间呈线性关系的流体称为牛顿流体。
时间中发现许多流体的剪切应i和剪切速率之间不是直接关系，这种流体称为非牛顿流体，常见的有宾哈姆塑性体、假塑性体和胀流体。
宾哈姆塑性体是非牛顿流体中最简单的一种。最常见的是粘土泥浆，其他尚有油漆、油墨、泡沫等。这种流体的特点是当开始受到外力作用时，该流体不流动。当外力逐渐增大达到临界值时，才开始流动，这个临界值即屈服值。流动后，其流态如图牛顿流体一样。
假塑性体流体的特点是在极低和极高剪切速率下的流态近于牛顿流体，在一般中等剪切速率下，随剪切速率的增加流体的表现粘度变小，其流动行为常用幂指数公式表示：
R=kr2
式中 k——稠度指数（达因-秒·厘米2）
n——流动行为指数（无因次）
一般来说，k值越大说明增粘能力越强。n值越接近1时，越进阶牛顿流体。
胀流性流体的特点是在压力作用下流体体积增加，即表示体积膨胀，另一特点是随剪切速率增加表现粘度增加，这种流体在油田上不常见，如淀粉溶液。
以上三种非牛顿流体的表现粘度仅与剪切速率有关，而与在这个剪切速率下作用的时间长短无关，故称为与时间无关的非牛顿流体。
某些流体的表现粘度不仅与剪切速率有关，而且与剪切的时间有关，这种流体称为与时间有关的非牛顿流体。在一定剪切速率下，切应力随时间而减小，称为触变性流体。在一定剪切速率下，其切应力随时间而增大，称为震凝性流体。
除此之外，还有一种粘弹性流体，它既具有流体的粘性特性，又具有固体的弹性特征，在外力作用下产生剪切速率，又有部分弹性变形。粘弹性流体的弹性效应在层流截面圆管中，只在进口段和出口段有影响，而在其余部分可以当粘性流体处理。弹性效应对湍流及收缩、膨胀的变截面管流影响较大。沥青、某些高分子溶液都具有一定的粘弹性。
文章来源：洛克斯石油论坛http://www.oilequipcn.net 洛克斯石油网http://www.oil126.com
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发表于 2015-10-14 11:38:31
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