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World File Search System剪切速率
在半固体状态下A356合金以低剪切速率
摘要：为了控制添加剂制造技术产生的铝合金的半固体加工，需要对其流变行为有详尽的了解。在半固体状态下，金属材料可以显示出与聚合物相似的流变特性，因此，半固体状态成型是当前被认为是用金属材料的添加剂制造的途径之一。在这项工作中，以非常低的剪切速率进行了A356铝合金的流变控制近似。设计和使用了连续的冷却休闲仪，评估了不同过程参数对半固体状态下铝合金粘度变化的影响。结果显示出非常低的剪切速率的异常流量变化，表明稀释剂，而不是触变行为。
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在所有情况下，聚合物熔体的剪切粘度均随给定剪切速率下的压力呈指数增加。图的截距表明，在每个剪切速率下，粘度随压力的变化呈系统性变化。图的斜率在 2000C 时介于 0.004 和 0.010 s 之间，在 180°C 时介于 0.005 和 0.011 s 之间。实验结果表明，与大气压相比，在 70 MPa 的压力下，聚苯乙烯的粘度增加到 200-300o/~。当外推到 125 MPa 时，这与已发表的研究结果非常吻合。结果表明，在 200°C 下，剪切速率为 500-1000 Sl，结果的可重复性在 1.:36% 以内（置信度为 95%）；在 180°C 下，常见剪切速率为 1000 Sl，结果的可重复性在 1.:20% 以内（置信度为 95%）。
引领可再生和可生物降解材料的发展
独特的管道布局类似于静态混合器几何形状，允许在壳侧实现均匀的熔体流动，并在低剪切速率下以较小的压降为代价在粘性流中形成层流，这对于连续本体聚合特别有用。该过程增强了熔体之间的热传递，并与单位体积极高的表面积完美结合，从而实现了对热传递的精确控制，从而实现了高转化率和持续的高聚合物流量。此外，SMR 的出色径向混合可确保局部浓度和温度梯度的最佳均匀化，同时避免通道、添加剂和催化剂等分布不均或死区。由于没有旋转部件，SMR 设计降低了维护成本以及运营/能源成本。关于粘度，SMR 在广泛的粘度范围内表现出色，使其适用于各种聚合物生产甚至多产品工厂，例如 PLA 和 PCL。在产品切换的情况下，由于其高表面，可以快速完成任何聚合物等级的更改，从而减少不合格产品的数量。
一次性生物反应器中的传质简介
搅拌槽式生物反应器最初是基于传统微生物发酵罐的设计原理，严重依赖不锈钢技术。因此，搅拌槽式生物反应器中大多数鼓泡系统的设计并不适用于哺乳动物细胞培养。典型的微生物发酵罐依靠高剪切搅拌器（如 Rushton 叶轮）来破碎效率较低的鼓泡器设计中形成的气泡。再加上高气体流速，这会导致剧烈的气体分布以提供足够的质量传递。虽然大多数微生物发酵培养物（如大肠杆菌）在这些条件下都能生长良好，但哺乳动物细胞培养通常需要使用斜叶片或船用叶轮的温和混合方式，以及较低的气体剪切速率，这需要设计不同的鼓泡器 [1–3]。因此，对于现代细胞培养生物反应器而言，精心设计分布器的材料、孔径和数量、分布器的几何形状、相对于叶轮的位置、有效气体流量范围以及由此产生的操作气体入口速度至关重要。
稳定剪切流中的DNA碎片
我们已经确定了T4 DNA（166千碱基对，KBP）对圆锥形和板层中稳态剪切下碎片化的敏感性。以6000 s 1的剪切速率剪切至少30分钟后，对应于O（10 3）的雷诺数（10 3）和weissenberg数量的O（10 3），97：9 + 1：3％的样品被分解为具有62：62：6 + 3：2 kbp的polydisperse混合物中的polydisperse混合物中03，通过脉冲场凝胶电泳测量（置信区间为95％）。此处从剪切流中观察到的分子量分布与DNA的（主要伸展）水槽流产生的分子分布相似，并且与在简单的伸展流中观察到的中点分布在质量上不同。鉴于剪切流无法产生锋利的线圈 - 拉伸过渡，此处显示的数据支持了一个模型，其中聚合物可以在不完整扩展的情况下在流量中碎片。这些结果进一步表明，在微流体设备中，剪切的DNA碎片不可能是一个重要的问题，并且实验中的异常分子量观察是由于DNA在设备中观察之前的DNA处理引起的。
石墨烯在润滑油，乙二醇和甘油中的粘度
进行热交换器，制冷系统或发电厂。不幸的是，通常的传热液（例如水和聚合物溶液）具有相对较低的热电导率。改善热萃取的一种方法是将传热液的流量与某些固体材料的高热电导率相结合，例如金属，金属氧化物或不同的碳材料：碳黑[6]，碳纳米管[9]，碳纳米含量[4] [4]或石墨烯Nananoplatelets [29]。然而，使用微米尺寸的固体材料的悬浮液会导致并发症，例如磨损，沉积和堵塞。石墨烯是六角形键合的碳原子的单原子薄片，由Novoselov等人优雅地获得并表征。[18]，现在是研究最多的材料之一。The importance of graphene nanoplatelets and their benefits have been investigated, and the following advantages have been mentioned [ 22 ]: (1) it is relatively easy to synthesize, (2) it has long suspension time (leading to stable particle suspensions), (3) graphene nanoplatelets have large surface area/volume ratio, and (4) present low erosion, corrosion and clogging.这种悬浮液的动态粘度也是传热中实际应用的重要特性。大多数科学文献是关于水中的悬浮液，有时是表面活性剂/分散剂[1、2、10、12、19]，证明了石墨烯纳米片浓度会导致粘度非线性增加。meh-Rali等。伊朗曼什等人。此外，几位作者研究了石墨烯纳米片的粘度[27]，并显示出强大的温度降低。[16]制备的均质石墨烯纳米板 - 让使用高功率超声探针的悬浮液，以浓度为0.025、0.05、0.05、0.075和0.1质量％，对300、500、500、500和750 m 2 g-1的三个不同表面区域进行悬浮液。他们测量了在20至60°C的温度下，水平纳米片的粘度与剪切速率的粘度。观察到粘度随温度降低，但对浓度和特定表面积敏感。在水中，graphene纳米片悬浮液的样品也表现出剪切粉，可以解释如下。在较低的剪切速率下，随着纳米板旋转的液体旋转，它们逐渐使它们沿增加剪切的方向对齐，从而产生较小的耐药性，从而降低粘度。当剪切速率足够高时，达到了最大可能的剪切顺序，骨料分解为较小的尺寸，降低粘度[7，25]。[11]还研究了分散在蒸馏水中的石墨烯纳米片的粘度和热导电，并研究了三个有影响力的参数，包括浓度，温度和特定表面积。他们提出了相对粘度作为不同特定表面积，浓度和温度的函数的相关性。
含不同粘度调节剂的湿混喷射混凝土的流变分析
喷射混凝土必须适合现场运输（泵送）和应用（喷涂）过程。因此，必须获得合适的稠度和流变性以便浇注。本文评估了各种粘度调节剂 (VMA) 对湿混喷射混凝土流变性和触变性的影响。使用了六种 VMA，根据其成分分为三组：基于二氧化硅、层状硅酸盐的添加剂和聚合物添加剂。在砂浆中深入研究了这些流变改性剂，获得了材料的屈服应力 (τ o ) 和塑性粘度 (μ) 的值，以及触变性（滞后面积），它代表了流体结构恢复所需的能量。为了获得这些参数，使用实验室流变仪在动态状态下测试流体，并施加剪切速率斜坡。此外，通过在流动台试验中获得流动台直径来确定砂浆的稠度。该评估是在含有不同含量的高效减水剂 (SP) 的砂浆中进行的。所有这些信息使得评估 SP 与每种 VMA 结合的影响成为可能，获得一个可工作性箱，确定滞后区域并验证哪些组合获得了优于对照混合物（不含 VMA）的流变行为。所述结果与现场进行的喷射混凝土混合物中获得的回弹指数相关。砂浆的触变性和现场的回弹率值导致了最准确的相关性，从而可以选择最有效的 VMA 用于喷射混凝土。最后，两种综合结果（实验室和现场）允许一种有助于设计和优化湿混喷射混凝土的分析过程。
![arXiv:2502.03567v1 [cond-mat.stat-mech] 2025 年 2 月 5 日](/simg/g:\will\search\icon\source\e\e6d7f0fb7343009c272d1412e7c60f99bba3c6d5.webp)
arXiv:2502.03567v1 [cond-mat.stat-mech] 2025 年 2 月 5 日
由于斯托克斯方程[1,2]的运动学可逆性，最令人信服的例证是 G.I.泰勒的库埃特细胞实验[3,4]，低雷诺数下的流体混合需要平流（搅拌）和扩散[5,6]的相互作用。剪切引起的扩散混合增强，也称为泰勒扩散[7]，是许多生物和人工系统的基础，从纤毛水生微生物对氧气、营养物质或化学信号的吸收，到微反应器和“芯片实验室”应用[8-12]。事实上，它代表了任何由平流扩散方程控制的非平衡松弛过程的基本特征[5]，包括对流层上部和平流层的污染物扩散[13]。因此，设计最优混合方案是一个既具有基础性又具有实际意义的问题[14-17]，并且与人们对将最优控制理论概念应用于非平衡物理[18-25]日益增长的兴趣相一致。传统上，全局混合效率通过施加一个初始模式(如溶质分布或温度分布)并通过其 L 2 /Sobolev 范数[26, 27]或 Shannon 熵的变化来表征搅拌对后者的影响[14, 28, 29]。局部混合也可以用 Lyapunov 指数来量化[2, 30]。最近，以混合前后粒子位置之间的互信息的形式引入了一种通用的无假设(即与模式无关)的全局混合效率度量[15]。在实验中，可以使用无损压缩算法从示踪数据中估计互信息 [ 31 ]。在这里，我们将这一新度量应用于无散度线性剪切流混合流体的问题。将时间相关的剪切速率定义为我们的协议，我们将互信息重新表示为后者的非线性函数，并精确求解最优控制问题，以在总剪切和总粘性耗散的约束下得出最优协议