Разбиране на ненютоновите течности: типове, поведение и приложения

Ненютоновите течности са тези, чието поведение не следва очакваното поведение според закона на Нютон за вискозитета. С други думи, връзката между напрежението на срязване и скоростта на срязване не е линейна, а по-скоро зависи от историята на потока.

В нютоновата течност вискозитетът е постоянен и връзката между напрежението на срязване и скоростта на срязване е линейна. Въпреки това, в ненютонова течност, вискозитетът се променя със скоростта на срязване или историята на потока. Това означава, че поведението на течността при различни условия на скорост на срязване или история на потока ще бъде различно от това на нютонова течност.

Има няколко вида ненютонови течности, включително:

1. Течности за разреждане на срязване: Тези течности имат по-нисък вискозитет при по-високи скорости на срязване. Това означава, че те стават по-малко вискозни с увеличаване на скоростта на срязване. Примерите включват кетчуп и боя.
2. Течности за сгъстяване при срязване: Тези течности имат по-висок вискозитет при по-високи скорости на срязване. Това означава, че те стават по-вискозни с увеличаване на скоростта на срязване. Примерите включват суспензия от царевично нишесте и дилатантни гелове.
3. Тиксотропни течности: Тези течности имат намаляващ вискозитет с времето при постоянно напрежение на срязване. Това означава, че те стават по-малко вискозни, тъй като са подложени на постоянно напрежение на срязване за по-дълъг период от време. Примерите включват глина и желатин.
4. Реопектични течности: Тези течности имат нарастващ вискозитет с течение на времето при постоянно напрежение на срязване. Това означава, че те стават по-вискозни, тъй като са подложени на постоянно напрежение на срязване за по-дълъг период от време. Примерите включват разтопено стъкло и някои полимерни разтвори.

Ненютоновите течности показват широк спектър от поведение, включително нестабилност на потока, нелинейни модели на потока и свойства за самовъзстановяване. Те се намират в много природни и индустриални приложения, като например при изследване на реологията на кръвта, поведението на суспензии и емулсии и потока на сложни течности в тръбопроводи и смесителни резервоари.