如何正确地进行剪切流变测试(20)

其中h为特征的板间距(平行板h等于间距，锥板h = βR). Turian等研究表明[41]，对于利用锥板和平板测试的牛顿流体，实际扭矩T和理想稳定流场下的扭矩T0之比与雷诺数相关：

给定T/T0误差1%，即T/T0 = 1.01，可以得到一个特征的临界雷诺数Recrit=4，该情况下尚未发生持续的湍流. 利用Recrit和剪切速率γ˙=ΩR/h，可以估算锥板和平板稳态剪切的临界条件：

据此我们可以根据实验条件和夹具参数计算出不稳定流场的临界条件. 从公式(14)可以看出，选择较小h的平行板可以抑制二次流，但h过小的时候，两板间微小的不同轴或不平行都会被放大，影响测试的准确性[42]. 因此，需要选择合适的板间距.
为了更直观地展示牛顿流体的二次流不稳定流场对实验数据的影响，图11是我们利用单头应力控制型流变仪MCR-302(Anton Paar)实测的水在剪切速率扫描实验中的黏度相对剪切速率的图，可以看出，在低剪切速率出现的类似于剪切变稀的现象(蓝色区域)可能由于传感器扭矩低于仪器测试下限(Tmin=0.11~0.25 μN·m)或者表面张力的影响，而在高剪切速率下(红色区域)，剪切增稠的异常现象是由于板的高速转动引发了二次流.