1. 什么是非牛顿流体?原理是什么啊

什么是非牛顿流体?原理是什么啊

非牛顿流体,是指不满足牛顿黏性实验定律的流体,即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。非牛顿流体广泛存在于生活、生产和大自然之中。绝大多数生物流体都属于现在所定义的非牛顿流体。人身上血液、淋巴液、囊液等多种体液,以及像细胞质那样的“半流体”都属于非牛顿流体。

什么是非牛顿流体:

关于什么是非牛顿流体:顾名思义,我们可以很容易理解,非牛顿流体就是不满足牛顿黏性实验定律的流体,也就是该流体的剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。

其实在我们的现实生活中,非牛顿流体是十分常见的。例如一些我们生活中常见的食品淀粉液、蛋清、米粉团;我们人类身上的血液、淋巴液、囊液等多种体液;以及一些石油、泥浆、牙膏和口香糖这些都是属于非牛顿流体。

我们都知道非牛顿流体就像一个倔强的小孩子,吃软不吃硬。假如我们轻轻的,正常的去接触非牛顿流体它跟正常的液体仿佛并没有什么区别,只是比较粘稠罢了。但假如我们猛地一下打它,碰它,那它就会很快的做出反应,就跟小孩子生闷气一样,把自己变的很坚硬。甚至有许多人利用非牛顿流体这一好玩又奇特的性质开发出了许多好玩的、实用的用途。像把口香糖捏成一个锥形去开坚硬的椰子壳以及用淀粉造成一个小游泳池,一群人在淀粉上比赛行走,拿保龄球在玉米淀粉池上滚动,这种种玩法真的是令人羡慕又感叹会玩但这里面又是什么原理呢?


(1)粘度随着剪切速度的增加而升高:

多数的熔体的粘度对剪切速度敏感,这类的非牛顿流体的粘度是随着剪切速度的增加而升高的,剪切速率或剪应力增加到某一数值时液体中有新的结构形成,引起阻力增加,以致液体的表观粘度剪切速率或剪切应力的增加而增大,这一过程并伴有体积的胀大。这也被称为“切力增稠现象”。例如含有增稠剂的塑料糊、少数的有填料的塑料熔体等。

(2)粘度随着剪切速度的增加而减少:

大多数非牛顿流体均为此类,这类非牛顿流体的粘度随着剪切速度的增加而减少的。剪切速率或剪切应力的增大而减少的流动叫做“剪切稀化流动”,也叫假塑性流动,即由于流速的增加引起黏度减小。剪切稀化流体符合假塑性流动规律,大部分液态食品都是剪切稀化液体,例如:酱油、番茄汁、淀粉糊等高分子溶液。这类非牛顿流体在低流速或者静止时,由于他们互相缠结,黏度较大,故而显得黏稠。然而流速变大时,这些比较散乱的链状粒子因为会受到流层之间的剪应力作用,减少了它们的互相钩挂,会发生滚动旋转进而收缩成团,于是表现为剪切稀化的现象。(简单的说就是:轻轻抓时,水溢出缝隙,使得微粒易于流动;用力对其使劲击打时,水因微粒间距扩大而被间隙所吸收,因而自由流动的水量变少,溶液变得坚硬如钢铁)

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非牛顿流体,是指不满足牛顿黏性实验定律的流体,即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。非牛顿流体广泛存在于生活、生产和大自然之中。绝大多数生物流体都属于现在所定义的非牛顿流体。人身上血液、淋巴液、囊液等多种体液,以及像细胞质那样的“半流体”都属于非牛顿流体。

中文名

非牛顿流体

外文名

non-Newtonian fluid

解释

指不满足牛顿黏性实验定律的流体

存在范围

生活、生产和大自然

例子

血液、淋巴液、囊液

非牛顿流体,是指不满足牛顿黏性实验定律的流体,即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。非牛顿流体广泛存在于生活、生产和大自然之中。绝大多数生物流体都属于现在所定义的非牛顿流体。人身上血液、淋巴液、囊液等多种体液,以及像细胞质那样的半流体都属于非牛顿流体。

非牛顿流体广泛存在于生活、生产和大自然之中。

绝大多数生物流体都属于现在所定义的非牛顿流体。人身上血液、淋巴液、囊液等多种体液,以及像细胞质那样的半流体都属于非牛顿流体。

高分子聚合物的浓溶液和悬浮液等一般为非牛顿流体。聚乙烯、聚丙烯酰胺、聚氯乙烯、尼龙6、PVS、赛璐珞、涤纶、橡胶溶液、各种工程塑料、化纤的熔体、溶液等,都是非牛顿流体。石油、泥浆、水煤浆、陶瓷浆、纸浆、油漆、油墨、牙膏、家蚕丝再生溶液、钻井用的洗井液和完井液、磁浆、某些感光材料的涂液、泡沫、液晶、高含沙水流、泥石流、地幔等也都是非牛顿流体。

食品工业中的番茄汁、淀粉液、蛋清、苹果浆、浓糖水、酱油、果酱、炼乳、琼脂、土豆浆、熔化巧克力、面团、米粉团、以及鱼糜、肉糜等各种糜状食品物料也都是非牛顿流体。

如果非牛顿流体从一个大容器,流进一根毛细管,再从毛细管流出时,可发现射流的直径比毛细管的直径大。射流的直径与毛细管直径之比,称为模片胀大率(或称为挤出物胀)。对牛顿流体,它依赖于雷诺数,其值约在0.88~1.12之间。而对于高分子熔体或浓溶液,其值大得多,甚至可超过10。一般来说,模片胀大率是流动速率与毛细管长度的函数。模片胀大现象,在口模设计中十分重要。聚合物熔体从一根矩形截面的管口流出时,管截面长边处的胀大,比短边处的胀大更加显著。尤其在管截面的长边中央胀得最大。因此,如果要求生产出的产品的截面是矩形的,口模的形状就不能是矩形,而必须是四边中间都凹进去的形状。