Rozdiel medzi newtonskými a nenewtonskými tekutinami

kľúčový rozdiel medzi newtonskými a nenewtonskými tekutinami je že newtonské tekutiny majú konštantnú viskozitu, zatiaľ čo nenewtonské tekutiny majú premenlivú viskozitu.

Môžeme rozdeliť tekutiny, t.j. kvapaliny a plyny, buď Newtonovské, alebo Newtonovské, v závislosti od viskozity tekutiny. Viskozita je stav, ktorý je kvôli vnútornému treniu tekutiny hustý a lepkavý. Okrem toho musíme pri určovaní, či je tekutina newtonská alebo nenewtonská, zvážiť ďalšie parametre. Ide o šmykové napätie a šmykovú rýchlosť. Strihové napätie je koplanárna sila pôsobiaca na priečny rez tekutinou, zatiaľ čo šmyková rýchlosť je rýchlosť zmeny rýchlosti, pri ktorej jedna vrstva tekutiny prechádza cez susednú vrstvu..

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je Newtonova tekutina
3. Čo je nenewtonská tekutina
4. Porovnanie bok po boku - newtonské vs n Newtonské tekutiny v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je Newtonova tekutina?

Newtonovské tekutiny sú tekutiny, ktoré majú konštantnú viskozitu a nulovú šmykovú rýchlosť pri nulovom šmykovom napätí. To znamená; šmyková rýchlosť je priamo úmerná šmykovému napätiu. Inými slovami, pomer šmykového napätia k šmykovej rýchlosti je v kvapaline konštantný.

Obrázok 01: Charakteristiky newtonovskej tekutiny

Avšak väčšina tekutín, o ktorých vieme, má premenlivú viskozitu. Definícii sa presne nezmestia žiadne skutočné tekutiny. Preto sa považuje za jednoduchý matematický model. Môžeme však predpokladať niektoré bežné kvapaliny a plyny, napríklad vodu a vzduch, ako newtonské tekutiny. Názov Newtonian pochádza od Isaaca Newtona, ktorý bol prvým vedcom, ktorý použil diferenciálnu rovnicu na vyjadrenie vzťahu medzi šmykovým napätím a šmykovou rýchlosťou tekutín..

Čo je nenewtonská tekutina?

Nenewtonské tekutiny sú tekutiny, ktoré majú premenlivú viskozitu a premenlivý vzťah k šmykovému napätiu. Je to preto, že tieto tekutiny sa neriadia Newtonovým zákonom o viskozite. Viskozita týchto tekutín sa môže meniť. to znamená, že pri pretrepávaní fľaše sú niektoré tekutiny, ako napríklad omáčka, tečúce. Väčšina tekutín, o ktorých vieme, sú nenewtonské. Do tejto skupiny možno zaradiť veľa soľných roztokov, roztavených polymérov a mnoho ďalších tekutín.

Obrázok 02: Nenewtonská tekutina

Aj keď používame termín viskozita v mechanike tekutín na opis strihových vlastností tekutiny, nie je vhodné opisovať vlastnosti nenewtonských tekutín. Existujú rôzne charakteristiky správania nenewtonských tekutín vrátane viskoelasticity, časovo závislej viskozity atď..

Aký je rozdiel medzi newtonskými a nenewtonskými tekutinami?

Kvapaliny možno rozdeliť do dvoch typov v závislosti od viskozity ako newtonské a n Newtonské. Kľúčový rozdiel medzi newtonskými a nenewtonskými tekutinami je ten, že newtonské tekutiny majú konštantnú viskozitu, zatiaľ čo nenewtonské tekutiny majú premenlivú viskozitu. Ďalej, pri zvažovaní šmykovej rýchlosti a šmykového napätia v newtonských tekutinách môžeme pozorovať nulovú šmykovú rýchlosť pri nulovom šmykovom napätí. To znamená; šmyková rýchlosť je priamo úmerná šmykovému napätiu. Nenewtonské tekutiny však majú variabilný vzťah medzi šmykovou rýchlosťou a šmykovým napätím.

Aj keď väčšina tekutín, o ktorých vieme, sú nenewtonské, voda a vzduch sa za normálnych podmienok považujú za newtonské. Takmer všetky soli, roztavený polymérny materiál, krv, zubná pasta, farba, kukuričný škrob a mnoho ďalších druhov tekutín sú nemaltononské tekutiny..

Nižšie uvedený infographic sumarizuje rozdiel medzi newtonskými a nenewtonskými tekutinami.

Zhrnutie - Newtonian vs Non Newtonian Fluids

Kvapaliny možno rozdeliť do dvoch typov v závislosti od viskozity ako newtonské a n Newtonské. Kľúčový rozdiel medzi newtonskými a nenewtonskými tekutinami je ten, že newtonské tekutiny majú konštantnú viskozitu, zatiaľ čo nenewtonské tekutiny majú premenlivú viskozitu..

referencie:

1. Coussot, P. „Úvod do reológie komplexných tekutín.“ Porozumenie Rheology of Concrete, 2012, s. 3-22., Doi: 10.1533 / 9780857095282.1.3.
2. „Newtonská tekutina“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 13. októbra 2019, k dispozícii tu.
3. „Nenewtonská tekutina“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 8. september 2019, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Dilatant-pseudoplastický“ DirectEON (diskusia) 08:46, 28. marca 2008 (UTC) - vytvorený na mieru (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „kukuričný škrob pre vodákov“ 9 od Trevor Cox (CC BY-SA 2.0) prostredníctvom Flickr