Newtonyen Olmayan Akışkanları Anlamak: Türleri, Davranışları ve Uygulamaları

Newtonyen olmayan akışkanlar, davranışları Newton'un viskozite kanununa göre beklenen davranışı takip etmeyen akışkanlardır. Başka bir deyişle, kayma gerilimi ile kayma hızı arasındaki ilişki doğrusal değil, akışın geçmişine bağlıdır.

Newton tipi bir akışkanda viskozite sabittir ve kayma gerilimi ile kayma hızı arasındaki ilişki doğrusaldır. Ancak Newtonyen olmayan bir akışkanda viskozite, kayma hızına veya akışın geçmişine bağlı olarak değişir. Bu, farklı kayma hızı veya akış geçmişi koşulları altında akışkanın davranışının Newton tipi akışkanınkinden farklı olacağı anlamına gelir.

Newton tipi olmayan akışkanların çeşitli türleri vardır, bunlar arasında:

1. Kayma inceltici akışkanlar: Bu akışkanlar, yüksek kayma hızlarında daha düşük bir viskoziteye sahiptir. Bu, kesme hızı arttıkça daha az viskoz hale geldikleri anlamına gelir. Örnekler arasında ketçap ve boya yer alır.
2. Kaymayla kalınlaşan sıvılar: Bu sıvılar, daha yüksek kayma hızlarında daha yüksek bir viskoziteye sahiptir. Bu, kayma hızı arttıkça daha viskoz hale geldikleri anlamına gelir. Örnekler arasında mısır nişastası süspansiyonu ve seyreltici jeller yer alır.
3. Tiksotropik akışkanlar: Bu akışkanlar, sabit kayma gerilimi altında zamanla azalan bir viskoziteye sahiptir. Bu, daha uzun bir süre boyunca sabit kayma gerilimine maruz kaldıklarından daha az viskoz hale geldikleri anlamına gelir. Örnekler arasında kil ve jelatin yer alır.
4. Reopektik akışkanlar: Bu akışkanlar, sabit kayma gerilimi altında zamanla artan bir viskoziteye sahiptir. Bu, daha uzun bir süre boyunca sabit kayma gerilimine maruz kaldıklarından daha viskoz hale geldikleri anlamına gelir. Örnekler arasında erimiş cam ve bazı polimer çözeltileri yer alır.

Newtonyen olmayan akışkanlar, akış kararsızlıkları, doğrusal olmayan akış modelleri ve kendi kendini iyileştirme özellikleri dahil olmak üzere çok çeşitli davranışlar sergiler. Kan reolojisi, süspansiyonların ve emülsiyonların davranışı ve karmaşık sıvıların boru hatları ve karıştırma tanklarındaki akışı gibi birçok doğal ve endüstriyel uygulamada bulunurlar.