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爬杆效应

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爬杆效应(Rod-climbing)是法向应力差引起的许多现象中最经典的一个。

对于黏弹性流体,由于存在法向应力差,使得流体在搅拌过程中沿着搅拌轴被拉伸取向并缠绕在轴上。

1944年Weissenberg在英国伦敦帝国学院,公开表演了一个有趣的实验:在一只有黏弹性流体(非牛顿流体的一种)的烧杯里,旋转实验杆。对于牛顿流体,由于离心力的作用,液面将呈凹形;而对于黏弹性流体,却向杯中心流动,并沿杆向上爬,液面变成凸形,甚至在实验杆旋转速度很低时,也可以观察到这一现象。在设计混合器时,必须考虑爬杆效应的影响。同样,在设计非牛顿流体的输运泵时,也应考虑和利用这一效应。

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