Înțelegerea fluidelor non-newtoniene: tipuri, comportamente și aplicații
Fluidele non-newtoniene sunt acelea al căror comportament nu urmează comportamentul așteptat conform legii viscozității lui Newton. Cu alte cuvinte, relația dintre efortul de forfecare și viteza de forfecare nu este liniară, ci depinde mai degrabă de istoria curgerii.
Într-un fluid newtonian, vâscozitatea este constantă, iar relația dintre efortul de forfecare și viteza de forfecare este liniară. Cu toate acestea, într-un fluid non-newtonian, vâscozitatea se modifică odată cu viteza de forfecare sau cu istoricul curgerii. Aceasta înseamnă că comportamentul fluidului în diferite condiții de viteză de forfecare sau istoric de curgere va fi diferit de cel al unui fluid newtonian.
Există mai multe tipuri de fluide non-newtoniene, inclusiv:
1. Fluide de subțiere prin forfecare: Aceste fluide au o vâscozitate mai mică la viteze de forfecare mai mari. Aceasta înseamnă că devin mai puțin vâscoase pe măsură ce crește viteza de forfecare. Exemplele includ ketchup și vopsea.
2. Fluide de îngroșare prin forfecare: Aceste fluide au o vâscozitate mai mare la viteze de forfecare mai mari. Aceasta înseamnă că devin mai vâscoase pe măsură ce crește viteza de forfecare. Exemplele includ suspensie de amidon de porumb și geluri dilatante.
3. Fluide tixotrope: Aceste fluide au o vâscozitate în scădere în timp, în condiții de forfecare constantă. Aceasta înseamnă că devin mai puțin vâscoase, deoarece sunt supuse unei solicitări de forfecare constantă pentru o perioadă mai lungă de timp. Exemplele includ argila și gelatina.
4. Fluide reopectice: Aceste fluide au o vâscozitate crescândă în timp sub forfecare constantă. Aceasta înseamnă că devin mai vâscoase deoarece sunt supuse unei tensiuni de forfecare constantă pentru o perioadă mai lungă de timp. Exemplele includ sticla topită și unele soluții de polimeri.
Fluidele non-newtoniene prezintă o gamă largă de comportamente, inclusiv instabilități de curgere, modele de curgere neliniare și proprietăți de auto-vindecare. Ele se găsesc în multe aplicații naturale și industriale, cum ar fi în studiul reologiei sângelui, comportamentul suspensiilor și emulsiilor și al fluxului de fluide complexe în conducte și rezervoare de amestec.
Apreciez
Nu apreciez
Raportați o eroare de conținut
Share
