什么是非牛顿流体 非牛顿流体的原理.docx
1。什么是非牛顿液。非牛顿液。一种非牛顿液是指不符合牛顿粘度实验定律的流体,即剪切应力与剪切应变速率之间的线性关系不是液体。非牛顿液在生活,生产和自然中广泛存在。绝大多数生物流体属于现在定义的非牛顿流体。像细胞质一样的各种体液,例如人体血液,淋巴液,囊肿液和“半氟化物”,都属于非牛顿液。非牛顿液体实例非牛顿液在生活,生产和自然中广泛存在。绝大多数生物流体属于现在定义的非牛顿流体。像细胞质一样的各种体液,例如人体血液,淋巴液,囊肿液和“半氟化物”,都属于非牛顿液。聚合物的浓缩溶液和悬浮液通常是非牛顿流体。聚乙烯,聚丙烯酰胺,聚氯乙烯,尼龙6,PVS,赛luloid,赛赛车,
2.聚酯,橡胶溶液,各种工程塑料,化学纤维融化,溶液等都是非牛顿流体。石油,泥浆,水和煤浆,陶瓷浆,纸浆,油漆,墨水,牙膏,丝绸再生溶液,用于钻孔,磁性浆液开元棋官方正版下载,涂层液体,泡沫,泡沫,泡沫,泡沫,液晶,高含水液,泥浆,泥浆,泥浆,甲壳虫等的涂层液体。在食品行业中,各种切碎的食物材料,例如番茄汁,淀粉液体,蛋清,苹果浆液,浓缩糖水,酱油,果酱,冷凝牛奶,琼脂,土豆牛奶,融化的巧克力,面团,米粉,鱼粉,鱼糊和切碎的肉也是非牛顿液。非牛顿液的喷气肿胀的特征(也称为Barus效应或Merrington效应)(图1)图1奶酪喷气出口处的肿胀现象,如果非牛顿液被迫从大容器中流入毛细管管开yunapp体育官网入口下载手机版,然后从毛细管中流出,可以发现它
3。射流的直径大于毛细管的直径。射流直径与毛细管直径的比率称为模具膨胀比(或挤出膨胀比)。对于牛顿流体,它取决于雷诺数开yun体育app入口登录,其值约为0.881.12。对于聚合物熔体或浓缩溶液,该值更大,甚至可能超过10。总体而言,模具放大倍数是流速和毛细管长度的函数。霉菌肿胀的现象在霉菌设计中非常重要。当聚合物从矩形横截面的管道口融化时,管道截面的长侧的膨胀比短侧的膨胀更为重要。特别是在管道部分长侧的中心,它扩展到最大值。因此,如果所产生的产物的横截面必须是矩形,则模具的形状不能是矩形,但必须是四个侧中间凹的形状。杆攀爬效果(也称为魏森堡效应)(图2)图2非牛顿液的杆攀爬效应
4。效果(右)在1944年,魏森伯格在英国伦敦帝国学院公开进行了一次有趣的实验:在只有粘弹性液体(一种非牛顿液)的烧杯中旋转实验棒。对于牛顿流体,由于离心力,液位将是凹形的。对于粘弹性流体,它流到杯子的中心并沿着杆爬上,液位变为凸。即使实验杆的旋转速度非常低,也可以观察到这种现象。设计搅拌机时,必须考虑杆攀爬效果的效果。同样,在设计非牛顿流体的运输泵时,应考虑和利用这种效果。无管缸吸力或开放的虹吸管(图3)图3牛顿液的开放虹吸管,如果在虹吸实验期间将虹吸管从液位上抬起,则虹吸管将立即结束。但是对于聚合物液体,例如聚异丁烯汽油溶液和1%的痘水溶液,或
5。纸浆中水中的轻微肢体冷凝系统易于执行无管虹吸实验。当用稳定剂缓慢抬起管子时,您会看到,尽管管道不再插入液体中,但仍将液体连续从杯子中拉出并继续流入管中。甚至更简单,甚至没有虹吸管,然后将烧杯稍微倾斜,里面装有液体以使液体流下降。一旦过程开始,直到杯中的液体流动之前,它将不会停止。这种无管虹吸的特性是旋转合成纤维的基础。湍流拖动减少(也称为TOMS效应)(图4)图4湍流拖动减少:在相同动力学下,非牛顿流体显示的另一个出色的特性是湍流拖动降低。据观察,如果在牛顿液中服用了少量聚合物,则可以以给定的速率看到压力差异的显着下降。湍流一直是困扰理论物理和流体力学界的一个未解决的问题。但是,将少量的聚合物添加剂添加到牛顿液中,但会减少阻力效应。一些人报告说,在参与聚合物添加剂后,爆发时期的增加是增加的,据信这是聚合物链的作用。尽管尚未清楚地理解湍流减少效应的原则,但它具有良好的应用。在消防水中添加少量聚乙烯氧化物可以使消防车水龙头喷洒的水头两倍多。聚合物添加剂的使用还可以改善空化过程及其破坏性作用。除上述有趣的特性外,非牛顿流体还具有其他人所珍视的其他特征,例如丝绸绘图特性(可以将其伸展到极其细的细丝中,可以在文章中看到“蚕丝不会疲惫不堪,直到丝绸死了”),在剪切的文章中,请参见“剪切的剪裁”。小杆),液体流动反弹等。