如何分析非依時性的非牛頓流體？

到目前為止，我們提出的方程將為牛頓流體和非牛頓流體產生精確定義的粘度數據。對于牛頓流體，這就是所有必要的分析，因為剪切速率的變化對流體的粘度沒有影響。

然而，當流體是非牛頓流體時，情況就更復雜了。雖然方程允許完整定義一個讀數轉子在某個速度下，用另一個轉子和/或速度獲得的數字很可能是不同的。哪一組數字是“正確”的？兩者兼?有之！這些不同的數字是流體流變描述的一部分，因此在分析過程中必須加以考慮。在本節(jié)中，

比率方法

表征和量化非牛頓流動的常用方法是計算在兩種不同速度下（使用相同轉子）測量的流體粘度的比率。這些測量通常在相差 10 倍的速度下進行（例如，2 和 20 RPM、10 和 100 RPM 等），但可以確定任何因素。

在構造比率時，應將較低速度的粘度值放在分子中，將較高速度的粘度值放在分母中。因此，對于假塑性（剪切稀化）流體，隨著假塑性行為程度的增加，該比率將超過 1.0。相反，對于膨脹（剪切增稠）流體， 隨著膨脹程度的增加，該比率將小于 1.0。

這個過程通常被稱為“觸變指數”。該名稱具有誤導性，因為該比率量化了與時間無關的非牛頓行為，?不是觸變性，這是一種與時間相關的現(xiàn)象。 5.4 節(jié)詳細介紹了時間相關屬性的分析。

類似的方法無需計算粘度，只需使用刻度盤/顯示扭矩讀數即可得出所謂的“粘度比”：

圖形方法

分析非牛頓流動的最基本的圖形方法是繪制粘度與轉子速度的關系圖（對所有讀數使用相同的轉子）。通常，粘度沿 Y 軸繪制，速度(RPM) 沿 X 軸繪制。所得曲線的斜率和形狀將指示流動行為的類型和程度。

另一種方法是將粘度計讀數（在 X 軸上）繪制為速度（在 Y 軸上）的函數。如果圖表是在對數紙上繪制的，結果通常是一條直線。當這種情況發(fā)生時，線的斜率（表示非牛頓流動的類型和程度）及其與 X 軸的截距（表示其屈服值，如果有的話）可以用作經驗常數。

當剪切速率和剪切應力已知時，如圓柱形轉子或同軸圓柱幾何形狀， 這些值可以代替上述方法中的速度和粘度計讀數。因此，可以通過在特定轉子幾何形狀可用的值之間內插或外插來預測在其他剪切速率下的粘度。

將這些方法用于圓盤轉子幾何形狀時，最好使用同一轉子進行所有測量。關于剪切速率的一個假設是，對于給定的轉子，剪切速率與速度成正比。因此（例如）30 RPM 的剪切速率是 3 RPM 的剪切速率的 10 倍。

模板法

用于分析非牛頓流體的更復雜的技術涉及使用“模板”。

它的使用僅限于遵循“冪律”的流體，即顯示一種非牛頓流動的流體，而不是隨著剪切速率的變化?從一種類型轉變?yōu)榱硪环N類型。例如， 當超過某個剪切速率時，從假塑性轉變?yōu)榕蛎浟鲃拥牟牧显跍y量的  整個剪切速率范圍內不會遵循冪律。模板方法僅適用于使用圓柱形轉子或同軸圓柱體生成的數據。

將數據擬合到模板以確定稱為“STI”的常數。 STI 是表征非牛頓流動的便捷方式，與粘度指數非常相似。使用中的粘度計和 STI 的某些參數被安裝到第二個模板上，然后用于預測流體在任何選定剪切速率下的粘度。這是一種有用的方法，可用于預測 Brookfield 粘度計無法達到的剪切速率下的粘度，以及表征特定條件下的流體行為。