爬杆现象

爬杆现象（rod-climbing phenomenon），理学-力学-固体力学-流变学-﹝流变学基本概念﹞-剪切流变，将一旋转杆插入盛有流体的容器中，流体沿杆往上爬，使得液面成凸形的现象。爬杆现象是非牛顿流体弹性的表现之一。如图1a所示，当插入牛顿流体中的圆棒旋转时，由于离心力的作用，流体沿着容器壁上升，而如图1b所示，盛在容器中的高分子流体，没有因惯性作用而甩向容器壁附近，反而环绕在旋转棒附近，出现沿棒向上爬的爬杆现象。这种现象称魏森贝格效应，又称包轴现象。出现这一现象的原因被归结为高分子流体是一种具有弹性的流体。可以想象在旋转流动时，具有弹性的大分子链会沿着圆周方向取向和出现拉伸变形，从而产生一种朝向轴心的压力，迫使高分子流体沿棒向上爬升。分析得知，在左右流线弯曲的剪切流场中高分子流体除受到剪切应力外（表现为黏性），还存在法向应力差效应（表现为弹性）。测量容器中、两点的压力，可以测得，对牛顿流体有，对高分子流体有。利用爬杆现象可以设计一种圆盘挤出机（图2），熔融的物料从加料口加入，在旋转流动中沿轴爬升，而后从轴心处的排料口排出。