Compreendendo os fluidos não newtonianos: tipos, comportamentos e aplicações
Fluidos não newtonianos são aqueles cujo comportamento não segue o comportamento esperado de acordo com a lei da viscosidade de Newton. Em outras palavras, a relação entre a tensão de cisalhamento e a taxa de cisalhamento não é linear, mas depende da história do fluxo.
Em um fluido newtoniano, a viscosidade é constante e a relação entre a tensão de cisalhamento e a taxa de cisalhamento é linear. Entretanto, em um fluido não newtoniano, a viscosidade muda com a taxa de cisalhamento ou com a história do fluxo. Isso significa que o comportamento do fluido sob diferentes condições de taxa de cisalhamento ou histórico de fluxo será diferente daquele de um fluido newtoniano.
Existem vários tipos de fluidos não newtonianos, incluindo:
1. Fluidos de cisalhamento: Esses fluidos têm uma viscosidade mais baixa em taxas de cisalhamento mais altas. Isto significa que eles se tornam menos viscosos à medida que a taxa de cisalhamento aumenta. Os exemplos incluem ketchup e tinta.
2. Fluidos espessantes de cisalhamento: Esses fluidos têm maior viscosidade em taxas de cisalhamento mais altas. Isto significa que eles se tornam mais viscosos à medida que a taxa de cisalhamento aumenta. Os exemplos incluem suspensão de amido de milho e géis dilatantes. Fluidos tixotrópicos: Esses fluidos têm uma viscosidade decrescente ao longo do tempo sob tensão de cisalhamento constante. Isto significa que eles se tornam menos viscosos à medida que são submetidos a tensões de cisalhamento constantes por um longo período de tempo. Exemplos incluem argila e gelatina.
4. Fluidos reopéticos: Esses fluidos têm uma viscosidade crescente ao longo do tempo sob tensão de cisalhamento constante. Isto significa que eles se tornam mais viscosos à medida que são submetidos a tensões de cisalhamento constantes por um longo período de tempo. Os exemplos incluem vidro fundido e algumas soluções poliméricas. Os fluidos não newtonianos exibem uma ampla gama de comportamentos, incluindo instabilidades de fluxo, padrões de fluxo não lineares e propriedades de autocura. Eles são encontrados em muitas aplicações naturais e industriais, como no estudo da reologia do sangue, no comportamento de suspensões e emulsões e no fluxo de fluidos complexos em tubulações e tanques de mistura.
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