什么是非牛頓流體
什么是非牛頓流體
非牛頓(式)流體是一種流體力學(xué)的概念,與牛頓流體相對,它的應(yīng)力與速度梯度的關(guān)系不服從牛頓粘性定律,也就是說其剪應(yīng)力與剪應(yīng)變呈非線性關(guān)系。
常見的非牛頓流體包括:高分子聚合物溶液、聚合物熔融體(熔融狀態(tài)的塑料)、泡沫溶液、懸浮液、乳液、膏體(如瀝青)和一些生物流體(如血液)。
擴(kuò)展資料
特性:
對于非牛頓流體來說,作用于液體微元上的摩擦力除與當(dāng)前的運(yùn)動狀態(tài)外還與液體過去的運(yùn)動狀態(tài)有關(guān),也就是說,此種液體有記憶效應(yīng)。
其中一種比較廣為人知及易于家中試制的非牛頓流體為玉米淀粉加水的制成品,比例約是5份玉米粉配上3份水混合而成。
在一只有黏彈性流體(非牛頓流體的一種)的燒杯里,旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)桿。
對于牛頓流體,由于離心力的作用,液面將呈凹形;而對于黏彈性流體,卻向杯中心流動,并沿桿向上爬,液面變成凸形,甚至在實(shí)驗(yàn)桿旋轉(zhuǎn)速度很低時,也可以觀察到這一現(xiàn)象。
在設(shè)計(jì)混合器時,必須考慮爬桿效應(yīng)的影響。
同樣,在設(shè)計(jì)非牛頓流體的輸運(yùn)泵時,也應(yīng)考慮和利用這一效應(yīng)。
非牛頓流體是什么
非牛頓流體,是指不滿足牛頓粘性定律的流體,即粘度與應(yīng)力有關(guān)。在非牛頓流體中,外力作用會改變粘度,使得流體可以呈現(xiàn)液態(tài)性質(zhì)也可以呈現(xiàn)固態(tài)性質(zhì)。
簡單來說,這種液體輕輕觸碰就像水一樣,如果用力敲打就像石頭一樣堅(jiān)硬,它本身就是一個吃軟不吃硬的家伙。
根據(jù)這種特性,有人已經(jīng)研發(fā)制作“非牛頓流體”防彈衣,它會比老式防彈衣舒適柔軟,而且防彈性能也會更加**,或許會成為主流運(yùn)用到各個領(lǐng)域。絕大多數(shù)生物流體都屬于現(xiàn)百科在所定義的非牛頓流體。人身上血液、淋巴液、囊液等多種體液,以及像細(xì)胞質(zhì)那樣的“半流體”都屬于非牛頓流體。高分子聚合物的濃溶液和懸浮液等一般為非牛頓流體。
食品工業(yè)中的番茄汁、淀粉液、蛋清、蘋果漿、魚糜、肉糜等各種糜狀食品物料也都是非牛頓流體。非牛頓流體相對應(yīng)的是牛頓流體。牛頓流體是指在受力后極易變形,且切應(yīng)力與變形速率成正比的低粘性流體。
非牛頓流體和牛頓流體都屬于流體的一類。流體指的是能流動的物質(zhì),它是一種受任何微小剪切力的作用都會連續(xù)變形的物體。流體是液體和氣體的總稱。
它具有易流動性,可壓縮性,黏性。由大量的、不斷地作熱運(yùn)動而且無固定平衡位置的分子構(gòu)成的流體,都有一定的可壓縮性,液體可壓縮性很小,而氣體的可壓縮性較大,在流體的形狀改變時,流體各層之間也存在一定的運(yùn)動阻力(即粘滯性)。當(dāng)流體的粘滯性和可壓縮性很小時,可近似看作是理想流體,它是人們?yōu)檠芯苛黧w的運(yùn)動和狀態(tài)而引入的一個理想模型。
非牛頓流體是什么東西
非牛頓流體是指不滿足牛頓黏性實(shí)驗(yàn)定律的流體。
非牛頓流體是指不滿足牛頓黏性實(shí)驗(yàn)定律的流體,即其剪應(yīng)力與剪切應(yīng)變率之間不是線性關(guān)系的流體,與牛頓流體相對。
非牛頓流體包括高分子聚合物溶液、聚合物熔融體、泡沫溶液、懸浮液、乳液、膏體和一些生物流體等。
絕大多數(shù)生物流體都屬于現(xiàn)在所定義的非牛頓流體。人身上血液、淋巴液、囊液等多種體液,以及像細(xì)胞質(zhì)那樣的“半流體”都屬于非牛頓流體。食品工業(yè)中的番茄汁、淀粉液、蛋清、蘋果漿、濃糖水、醬油、果醬、煉乳、瓊脂、土豆?jié){、熔化巧克力、面團(tuán)、米粉團(tuán)、以及魚糜、肉糜等各種糜狀食品物料也都是非牛頓流體。
非牛頓流體的特性:
如果非牛頓流體被迫從一個大容器,流進(jìn)一根毛細(xì)管,再從毛細(xì)管流出時,可發(fā)現(xiàn)射流的直徑比毛細(xì)管的直徑大。
射流的直徑與毛細(xì)管直徑之比,稱為模片脹大率(或稱為擠出物脹大比)。對牛頓流體,它依賴于雷諾數(shù),其值約在0.88~1.12之間。
而對于高分子熔體或濃溶液,其值大得多,甚至可超過10。
一般來說,模片脹大率是流動速率與毛細(xì)管長度的函數(shù)。模片脹大現(xiàn)象,在口模設(shè)計(jì)中十分重要。聚合物熔體從一根矩形截面的管口流出時,管截面長邊處的脹大,比短邊處的脹大更加顯著。
尤其在管截面的長邊**脹得**。因此,如果要求生產(chǎn)出的產(chǎn)品的截面是矩形的,口模的形狀就不能是矩形,而必須是四邊中間都凹進(jìn)去的形狀。
什么是非牛頓流體,它有哪些特性?
在游樂場或者**上,人們可以看到一種特殊的液體,這種液體就是非流動液體。普通流體是用玉米淀粉和水和出來的,看起來很柔軟,但遭到重力撞擊的時候就會變得很堅(jiān)硬。
所以這種物體遇強(qiáng)則強(qiáng),遇弱則弱,是很神奇的。
在學(xué)術(shù)定義上,非牛頓流體是指不滿足牛頓黏性實(shí)驗(yàn)定律的液體。如果你把手慢慢的伸進(jìn)去,就像是液體,如果你快速的擊打,就會變成固體。
關(guān)于非牛頓流體的介紹。
相信很多小伙伴都在家中做過一個實(shí)驗(yàn),就是將玉米淀粉或者土豆淀粉中加入一點(diǎn)水,如果加入的水不是很多,那液體就會變成一種將流未流的狀態(tài)。
在你輕輕觸摸的時候,流體是比較柔軟的,會在你的手掌上墜下去,不會呈現(xiàn)固體的狀態(tài)。但是如果你猛的抓握流體,那流體會變得比較堅(jiān)硬,根本不會流淌。所以這種流體是有一定特性的,一般來說可以作為減速帶使用。
當(dāng)汽車緩緩壓過的時候,那就會比較柔軟,如果汽車快速的通過,流體就會變得很堅(jiān)硬,會阻礙汽車的前行。
有哪些特性呢?
這種流體的特性還是比較多的,比如說如果你把很多流體放在一個池子中,你快速的跑過,但流體就會短時間內(nèi)接觸到比較大的力度,就不會塌陷,會形成一種水上漂的結(jié)果。但是如果你慢慢的把腳伸進(jìn)去,那流體會變得很柔軟,會讓你的腳陷進(jìn)去并且會越陷越深。
所以在接觸這種流體的時候,你就可以施加比較大的力道,在工業(yè)上是有很多應(yīng)用的。
總結(jié)
這種液體也是人們意外之間發(fā)現(xiàn)的,現(xiàn)在也是一種網(wǎng)紅的流體,在很多娛樂場所中都會遇見。如果你不了解它的特性,就會感覺很神奇,其實(shí)就是一種特殊的物體罷了。