宾汉流体
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宾汉流体
宾汉流体是一种粘塑性材料，在低应力下表现为刚体，但在高应力下表现为粘性流体。
它在钻井工程和泥浆处理中用作泥浆流动的通用数学模型。 一个常见的例子是牙膏，只有在管子上施加一定压力后才会被挤出。 然后它作为一个相对连贯的插头被推出。
说明
图 1 显示了红色的普通粘性（或牛顿）流体的行为图，例如在管道中。 如果管道一端的压力增加，则会对流体产生压力，使其移动（称为剪切应力），并且体积流量成比例增加。 但是，对于宾厄姆塑性流体（蓝色），可以施加应力，但在达到特定值（屈服应力）之前它不会流动。 超过这一点，流速会随着剪切应力的增加而稳定增加。 这大致是宾厄姆在油漆实验研究中展示他的观察结果的方式。 这些属性允许宾汉流体具有带峰和脊的纹理表面，而不是像牛顿流体那样的无特征表面。
显示了当前通常呈现的方式。 该图在纵轴上显示剪切应力，在水平轴上显示剪切速率。 （体积流量取决于管道的尺寸，剪切率是速度如何随距离变化的量度。它与流量成正比，但不取决于管道尺寸。）和以前一样，牛顿流体流动并给出 剪切应力的任何有限值的剪切速率。 然而，宾汉流体在达到一定应力之前不会表现出任何剪切率（没有流动，因此没有速度）。 对于牛顿流体，这条线的斜率就是粘度，这是描述其流动所需的xxx参数。 相比之下，宾汉流体需要两个参数，即屈服应力和线的斜率，称为塑性粘度。
这种行为的物理原因是液体中含有具有某种相互作用的颗粒（如粘土）或大分子（如聚合物），形成一种弱固体结构，以前称为假体，以及一定量的 打破这种结构需要压力。 一旦结构被破坏，颗粒就会在粘性力的作用下与液体一起移动。 如果移除应力，粒子会再次结合。
摩擦系数公式
在流体流动中，计算已建立管网中的压降是一个常见问题。 一旦知道摩擦系数 f，就可以更容易地处理不同的管道流问题，即。 计算压降以评估泵送成本或找出给定压降下管道网络中的流量。 通常很难得出精确的解析解来计算与非牛顿流体流动相关的摩擦系数，因此使用显式近似来计算它。