[发明专利]一种快捷测算假塑性流体粘流活化能的方法

说明书

本发明公开了一种快捷测算假塑性流体粘流活化能的方法，包括步骤：S1.取假塑性流体粉料或粒料，分别在温度T₁和T₂下分别以剪切速率γ₁和γ₂实验测算得到表观粘度值η_a1和η_a2；S2.把阿伦尼乌斯经验式的原型改造为测算假塑性流体粘流活化能公式(1)计算E_η；其中，E_η表示假塑性流体粘流活化能，单位为J/mol；T₂，T₁分别为不同条件下的热力学温度且T₂大于T₁；η_a1，η_a2分别为剪切速率γ₁和γ₂在T₁和T₂条件下的表观粘度，R为理想气体常数。本发明通过两点取值的计算方式简化了现有的假塑性流体粘流活化能的需要测量多组进行测算的方式，并仅与现用的阿伦尼乌斯经验式的测算方式存有较小的误差，满足了较短时间内得到较为准确的假塑性流体粘流活化能数据的现实需求。

技术领域

本发明属于流体粘度检测技术领域，具体涉及一种快捷测算假塑性流体粘流活化能的方法。

背景技术

假塑性流体符合假塑性流动规律，大部分液态食品都是假塑性液体。大部分非牛顿流体均为假塑性流体。具有假塑性的食品，大多数具有由巨大的链状分子构成的高分子胶体粒子，在低流速或者静止时，由于他们互相缠结，黏度较大，故而显得黏稠。然而流速变大时，这些比较散乱的链状粒子因为会受到流层之间的剪应力作用，减少了它们的互相钩挂，会发生滚动旋转进而收缩成团，于是表现为剪切稀化的现象。对于大部分流体来说，虽然会滞后一点时间，但是剪切稀化现象可逆。流体初始的高黏度状态在剪切速率减小甚至停止剪切时会恢复。从微观上讲，布朗运动使聚集体重新形成，即链状胶体分子又恢复到其无取向的自然位置，产生了变形的液滴恢复为球形。加工行为受高分子流体的假塑性的直接影响。如菜汤、酱油、浓糖水、番茄汁、苹果酱、淀粉糊等高分子溶液、乳状液和悬浮液都属于假塑性流体。

黏性是指阻碍流体流动的性质，黏性的大小以黏度(或黏性系数、黏性率)表示。黏度随着剪切速率或剪切应力的增大而减少的流动叫做假塑性流动。这种流动也被叫做剪切稀化流动(shear thinning flow)，即由于流速的增加引起黏度减小。黏度分为以下三种，各种黏度间的变形方式是不同的。

剪切黏度是一般实用上所指的黏度，用普通的黏度计所测定得到的流体黏度往往是指剪切黏度。

延伸黏度只表示黏弹性体延伸时(区别于流动)的黏度，而普通的液体无法测定其延伸黏度。

体积黏度不发生在当对液体施加静水压，其体积会产生瞬时的变化而到达平衡值的时候。然而，如在超声波范围进行更精密的测定，体积变化速率与液体所受到的压力之间的关系会符合黏性定律。体积黏度即为把这种情况下表示黏性的指标。

阿伦尼乌斯经验式广泛应用于各种活化能的测算当中，阿伦尼乌斯经验式也运用到了假塑性流体粘流活化能的测算中。目前现有的假塑性流体粘流活化能的测算中运用阿伦尼乌斯经验式需要测4-6个温度下的4-6个表观粘度，也要设定4-6个切变速率，由于需要测定的参数数据较多，因此需要经过较为繁琐复杂的实验和运算过程才能得到较为准确的假塑性流体粘流活化能数据，耗时费力，且现有技术无法在较短时间内得到较为准确的假塑性流体粘流活化能数据。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种快捷测算假塑性流体粘流活化能的方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种快捷测算假塑性流体粘流活化能的方法，包括步骤：