非牛顿流体是什么

遥知兄弟登高处2023-01-30  49

非牛顿流体,是指不满足牛顿粘性定律的流体,即粘度与应力有关。在非牛顿流体中,外力作用会改变粘度,使得流体可以呈现液态性质也可以呈现固态性质。简单来说,这种液体轻轻触碰就像水一样,如果用力敲打就像石头一样坚硬,它本身就是一个吃软不吃硬的家伙。根据这种特性,有人已经研发制作“非牛顿流体”防弹衣,它会比老式防弹衣舒适柔软,而且防弹性能也会更加优秀,或许会成为主流运用到各个领域。

绝大多数生物流体都属于现在所定义的非牛顿流体。人身上血液、淋巴液、囊液等多种体液,以及像细胞质那样的“半流体”都属于非牛顿流体。高分子聚合物的浓溶液和悬浮液等一般为非牛顿流体。食品工业中的番茄汁、淀粉液、蛋清、苹果浆、鱼糜、肉糜等各种糜状食品物料也都是非牛顿流体。

非牛顿流体相对应的是牛顿流体。牛顿流体是指在受力后极易变形,且切应力与变形速率成正比的低粘性流体。

非牛顿流体和牛顿流体都属于流体的一类。流体指的是能流动的物质,它是一种受任何微小剪切力的作用都会连续变形的物体。流体是液体和气体的总称。它具有易流动性,可压缩性,黏性。由大量的、不断地作热运动而且无固定平衡位置的分子构成的流体,都有一定的可压缩性,液体可压缩性很小,而气体的可压缩性较大,在流体的形状改变时,流体各层之间也存在一定的运动阻力(即粘滞性)。当流体的粘滞性和可压缩性很小时,可近似看作是理想流体,它是人们为研究流体的运动和状态而引入的一个理想模型。

在游乐场或者网络上,人们可以看到一种特殊的液体,这种液体就是非流动液体。普通流体是用玉米淀粉和水和出来的,看起来很柔软,但遭到重力撞击的时候就会变得很坚硬。所以这种物体遇强则强,遇弱则弱,是很神奇的。在学术定义上,非牛顿流体是指不满足牛顿黏性实验定律的液体。如果你把手慢慢的伸进去,就像是液体,如果你快速的击打,就会变成固体。

关于非牛顿流体的介绍。

相信很多小伙伴都在家中做过一个实验,就是将玉米淀粉或者土豆淀粉中加入一点水,如果加入的水不是很多,那液体就会变成一种将流未流的状态。在你轻轻触摸的时候,流体是比较柔软的,会在你的手掌上坠下去,不会呈现固体的状态。但是如果你猛的抓握流体,那流体会变得比较坚硬,根本不会流淌。所以这种流体是有一定特性的,一般来说可以作为减速带使用。当汽车缓缓压过的时候,那就会比较柔软,如果汽车快速的通过,流体就会变得很坚硬,会阻碍汽车的前行。

有哪些特性呢?

这种流体的特性还是比较多的,比如说如果你把很多流体放在一个池子中,你快速的跑过,但流体就会短时间内接触到比较大的力度,就不会塌陷,会形成一种水上漂的结果。但是如果你慢慢的把脚伸进去,那流体会变得很柔软,会让你的脚陷进去并且会越陷越深。所以在接触这种流体的时候,你就可以施加比较大的力道,在工业上是有很多应用的。

总结

这种液体也是人们意外之间发现的,现在也是一种网红的流体,在很多娱乐场所中都会遇见。如果你不了解它的特性,就会感觉很神奇,其实就是一种特殊的物体罢了。

非牛顿(式)流体是一种流体力学的概念,与牛顿流体相对,它的应力与速度梯度的关系不服从牛顿粘性定律,也就是说其剪应力与剪应变呈非线性关系。

常见的非牛顿流体包括:高分子聚合物溶液、聚合物熔融体(熔融状态的塑料)、泡沫溶液、悬浮液、乳液、膏体(如沥青)和一些生物流体(如血液)。

扩展资料

特性:

对于非牛顿流体来说,作用于液体微元上的摩擦力除与当前的运动状态外还与液体过去的运动状态有关,也就是说,此种液体有记忆效应。

其中一种比较广为人知及易于家中试制的非牛顿流体为玉米淀粉加水的制成品,比例约是5份玉米粉配上3份水混合而成。

在一只有黏弹性流体(非牛顿流体的一种)的烧杯里,旋转实验杆。

对于牛顿流体,由于离心力的作用,液面将呈凹形;而对于黏弹性流体,却向杯中心流动,并沿杆向上爬,液面变成凸形,甚至在实验杆旋转速度很低时,也可以观察到这一现象。

在设计混合器时,必须考虑爬杆效应的影响。同样,在设计非牛顿流体的输运泵时,也应考虑和利用这一效应。

参考资料来源:百度百科_非牛顿流体


转载请注明原文地址:https://juke.outofmemory.cn/read/2829734.html

最新回复(0)