1. 牛頓流體與非牛頓流體區別,請舉例說明,謝謝
1、含義不同
牛頓流體:任一點上的剪應力都同剪切變形速率呈線性函數關系的流體稱為牛頓流體。
非牛頓流體:非牛頓流體,是指不滿足牛頓黏性實驗定律的流體,即其剪應力與剪切應變率之間不是線性關系的流體。非牛頓流體廣泛存在於生活、生產和大自然之中。
2、粘度不同
牛頓流體:剪切力/剪切率=恆定值,流體的粘度值都是恆定不變的。
非牛頓流體:剪切力/剪切率≠恆定值,即粘度是個變化量,引起其變化的常見的因素是剪切率、時間等。
牛頓流體舉例:自然界中許多流體是牛頓流體。水、酒精等大多數純液體、輕質油、低分子化合物溶液以及低速流動的氣體等均為牛頓流體。
非牛頓流體舉例:人身上血液、淋巴液、囊液等多種體液,以及像細胞質那樣的「半流體」都屬於非牛頓流體。
(1)物理學中牛頓流體是什麼擴展閱讀:
非牛頓流體的特性:
1、射流脹大
如果非牛頓流體被迫從一個大容器,流進一根毛細管,再從毛細管流出時,可發現射流的直徑比毛細管的直徑大。射流的直徑與毛細管直徑之比,稱為模片脹大率。對牛頓流體,它依賴於雷諾數,其值約在0.88~1.12之間。而對於高分子熔體或濃溶液,其值大得多,甚至可超過10。
一般來說,模片脹大率是流動速率與毛細管長度的函數。模片脹大現象,在口模設計中十分重要。聚合物熔體從一根矩形截面的管口流出時,管截面長邊處的脹大,比短邊處的脹大更加顯著。
尤其在管截面的長邊中央脹得最大。因此,如果要求生產出的產品的截面是矩形的,口模的形狀就不能是矩形,而必須是四邊中間都凹進去的形狀。
2、爬桿效應
1944年Weissenberg在英國倫敦帝國學院,公開表演了一個有趣的實驗:在一隻有黏彈性流體的燒杯里,旋轉實驗桿。對於牛頓流體,由於離心力的作用,液面將呈凹形。
而對於黏彈性流體,卻向杯中心流動,並沿桿向上爬,液面變成凸形,甚至在實驗桿旋轉速度很低時,也可以觀察到這一現象。在設計混合器時,必須考慮爬桿效應的影響。同樣,在設計非牛頓流體的輸運泵時,也應考慮和利用這一效應。
3、無管缸吸或開口虹吸
對於牛頓流體來說,在虹吸實驗時,如果將虹吸管提離液面,虹吸馬上就會停止。但對高分子液體,如聚異丁烯的汽油溶液和百分之一的POX水溶液,或聚醣在水中的輕微凝肢體系等,都很容易表演無管虹吸實驗。
將管子慢慢地從容器撥起時,可以看到雖然管子己不再插在液體里,液體仍源源不斷地從杯中抽出,繼續流進管里。虹吸管都不要,將裝滿該液體的燒杯微傾,使液體流下,該過程一旦開始,就不會中止,直到杯中液體都流光。這種無管虹吸的特性,是合成纖維具備可紡性的基礎。