德博拉數De（Deborah number）：是流變學中的一個無量綱量，用來描述材料在特定條件下的流動性，最早是由以色列理工學院的教授馬庫斯·萊納所提出。可以作為衡量流體粘彈性的參數之一。定義為在觀察條件下，材料力學回響的弛豫時間和觀察時間之間的比值。
基本介紹
- 中文名：德博拉數
- 外文名：Deborah number
- 性質：流變學中的一個無量綱量
- 作用：描述材料在特定條件下的流動性
- 定義：鬆弛時間/觀察時間
- 學科：流變學
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基本信息
流變學標數：德博拉數De = 材料的特徵弛豫時間/過程進行時間 = 鬆弛時間/觀察時間
這個無量綱數把固體和流體帶進了一般化的概念中，藉此可以判斷某個力學條件下材料力學回響是固體的，還是流體的。馳豫時間表示一材料反應施力或形變時所需要的時間，觀測時間尺度是指探索材料反應的實驗（或電腦模擬）的時間尺度。德博拉數中整合了材料的彈性及粘滯度。若德博拉數越小，材料特性越接近流體，其運動越接近牛頓粘性流。若德博拉數越大，材料特性主要以彈性為主，德博拉數非常高時，材料特性接近固體。
表征特點
- De<<1，材料表現出似流體的力學回響；
- De>>1，材料表現出似固體的力學回響；
- De→1，材料表現出粘彈性的力學回響；
- 從大於 1 的方向趨近於1：彈粘性；
- 從小於 1 的方向趨近於1：粘彈性；
聚合物
研究概述
水溶性高分子物在三次採油中的套用日益廣泛，高分子溶液在孔隙介質中流變特性的研究已成為三采技術攻關的重要方面。該研究結果表明，高分子稀溶液在孔隙介質中流動時，在低剪下速率下表現為假塑性流體，在高剪下速率下則表現出粘彈性流休的特性，油田化學工作者關心的是對於粘彈性的確認和發生該轉變的臨界條件。
眾所周知，德博拉數De是表征流休粘彈性的流變參數，De值愈大,則流體的粘彈性愈強。德博拉數的定義為：
式中θf為流體的鬆弛時間，θt為過程時間。De可通過實驗測定，亦可用半經驗公式計算求出。由實驗測定第一法向應力差
得出的De值準確可靠。但聚合物稀溶液休系的值太小，在一般流變儀上測不出。用半經驗公式計算De雖然簡便，但往往由於誤差大而套用範圍有限。
該研究的主要工作是：一、對威森堡流變儀進行了改裝，用改裝的儀器實測了聚丙烯酞胺稀溶液的第一法向應力差，求出了相應的德博拉數，同時得到了體系由假塑性流體轉變為粘彈性流體的臨界德博拉數De0；二、對以Zimm分子理論為基礎推導出的計算德博拉數的半經驗公式的準確性及適用範圍進行了探討。
研究結論
（1）德博拉數，尤其是臨界德博拉數，是非牛頓流體具有粘彈性的有力判據，對三次採油過程及機理研究有重要意義。
（2）用改裝的威森堡錐板流變儀測定聚合物稀溶液的第一法向應力差，慣性力引起的誤差很小，測定結果準確、可靠,可據以計算體系的德博拉數。
（3）在本工作中測得部分水解聚丙烯酸胺(樣品P-11)稀水溶液的臨界德博拉數De0=0.05。
（4）Bird和Durst的計算德博拉數的半經驗公式只適用於中等分子量的聚丙烯酷胺稀水溶液，對於特高分子量或濃度較高的聚合物水溶液，其誤差甚大，宜慎用。
