黏弹性流体特性

（一）弹性记忆效应

聚合物分子链在自由状态下一般是卷曲的，但在外力作用下流动时，分子链不仅发生相对位移，而且分子链还会舒展开，构象发生变化，产生高弹性形变。由于聚合物在流动过程中，不仅有真实流动——塑性形变，而且还伴有非真实流动——高弹性形变，所以在外力除去后会产生回缩等异常现象，如挤出后会膨胀收缩。这种物质行为受以前所受力影响的现象称为记忆效应，亦称弹性滞后。影响这现象的因素包括最初所加形变的大小，形变保持的时间以及从形变到下一个形变所经历的时间。

（二）膨胀效应

黏弹性流体从圆管或小孔中流出时有射流膨胀现象，此时流出的最大直径d_max可达圆管内径的2~3倍（见图4-6），这种现象称为膨胀效应。黏弹性流体的膨胀程度与所流经圆管的长度l有关，圆管越长，膨胀程度越小；而当圆管足够长时，膨胀比B（B=d_max/d）会达到一定值。膨胀效应是合成纤维和塑料加工工业很关心的问题。

（三）爬杆效应

如果将一支快速旋转的圆棒插入牛顿流体，则在棒的周围会形成一个凹形液面，例如用较快速搅拌的稀液体。若将此旋转的圆棒插入黏弹性流体，则流体有沿着旋转圆棒向上爬的倾向，如图4-7所示，这现象称为爬杆效应（weissenberg效应）。爬杆效应对搅拌黏弹性流体的槽式反应器的设计很重要，若流体的黏弹性较强，搅拌器的选择不当时，由于爬杆效应，流体会全部包裹在搅拌器上，与搅拌轴同步旋转，因而使混合和传热等过程不能正常进行。在化妆品工艺过程中也会遇到这种现象，例如搅拌一些含流变添加物稠厚的浆状液（如面膜、含粉量高的膏霜等）会出现这种情况。

（四）湍流抑制效应

Toms发现高分子稀溶液的湍流摩擦阻力比纯溶剂明显减少，这个异常现象称为湍流抑制效应（简称DR效应或Toms效应）。这种效应在流体机械和流体输送过程的节能方面有广泛的应用。