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非牛顿型发酵醪的流态曲线测定

一、实验目的：
1、了解非牛顿型发酵醪的黏度不仅是温度的函数，而且随液体的流动状态而异，即与剪应速率有关。
2、了解非牛顿型流体的特点与各类菌丝体生长的关系。
二、实验仪器与材料：
1、NDJ-5S型旋转式黏度计、温度计、烧杯；
2、各种发酵醪。
三、方法：
将发酵醪装入烧杯中，选用合适的转子，将转子浸没在发酵醪中并使转子的上表面与液面平齐。
1、测定发酵醪的温度，以不同转速测定黏度；
2、以同一转速测定不同温度发酵醪的黏度。
四、结果：
1、原始记录：
表一1%海藻酸钠胶体（2号转子，24度）
转子转速n/r.min-1
6
12
30
60
黏度μ/mpa.s
117.0
51.8
24.6
10.4
剪应速率r/s-1
6.28
3.14
1.26
0.64
剪应力τ/pa
0.735
0.163
0.0310
0.00666

表二2.5%淀粉溶液 （2号转子，24度）
转子转n/r.min-1
6
12
30
60
黏度μ/mpa.s
109.9
86.4
83.9
79.1
剪应速率r/s-1
6.28
3.14
1.26
0.64
剪应力τ/pa
0.690
0.271
0.106
0.0506
2、 整理数据：
以1%海藻酸钠胶体转子转速为6r/min为例计算剪应力τ：
τ=r*μ=0.117*6.28=0.735pa
其余计算方法同上，结果见表一和表二
五、画流态曲线图：
τ剪应力/Pa

γ剪应速率/s-1
图一1%海藻酸钠胶体的流态曲线图

τ剪应力/Pa

0 γ剪应速率/s-1
图二2.5%淀粉溶液的流态曲线图
六、 讨论：
根据非牛顿型流体的表观黏度随剪应速率而变的关系，可以分成下列几种：
（1）假塑性流体，此种流体的表观黏度值随剪切速率的加大而减小；
（2）涨塑性流体，与假塑性流体相反，这种流体的表观黏度值随剪切速率的加大而增大；
（3）宾汉塑性流体。这种流体在（剪切速率-剪应力）曲线上是条直线但不通过原点，斜率固定。
通过上述分析和实验所得到的流态曲线，我们可以初步探讨2.5%淀粉溶液为宾汉塑性流体，1%海藻酸钠胶体为涨塑性流体。
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