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非牛顿流体分为三种类型_世界上真的有非牛顿流体吗

2024-07-19 16:01 来源:网络

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非牛顿流体分为三种类型?

非牛顿流体这一类别涵盖了诸如塑性流体、假塑性流体以及胀性流体等,它们的特性在于流动行为偏离了牛顿的定律,表现为剪应力与剪切速率之间的关系非线性。这类流体在我们的日常生活、工业生产乃至自然环境中普遍存在,事实上,许多生物体内的流体都展现出非牛顿流体的特性。

相反,牛顿流体遵循一个基本原理,即剪应力与剪切速率之间保持线性关系,这是流体动力学中的一个基础概念。典型的牛顿流体例子体现在当两个无限大平板以恒定的相对速度U滑动时,其间流过的流体(如水)会呈现出一种稳定且均匀的剪切流动状态,这通常被称作层流或库埃特流动,是研究流体力学的经典场景。

世界上真的有非牛顿流体吗?

当流体的粘性特性保持不变,即其剪应力与剪切速率之间遵循线性关系时,这样的流体被称为牛顿流体。相反,如果这一关系是非线性的,那么该流体则被分类为非牛顿流体。典型的牛顿流体例子包括空气和水,而聚合物溶液、含有悬浮颗粒或纤维的混合流体则属于非牛顿流体范畴。

深入理解,牛顿流体的一个经典示例发生在两个无限大平板以恒定速度U相对滑动时,其间流体的稳定剪切流动,这通常被称作库埃特流动。在自然界和日常生活中,如水、酒精、常见的油品、低分子量溶剂以及在特定条件下的气体,都遵循牛顿流体的规律。相比之下,高分子溶液、浓稠的聚合物悬浮液等展现出非线性粘性行为,归类为非牛顿流体。

非牛顿流体的特性在于其剪应力与变形速率之间的复杂关系,不遵循牛顿的简单线性模型。这类流体广泛存在于各个领域,尤其是生物学领域,如人体内的血液、淋巴液、以及细胞内部类似半固体的物质,这些都被认定为非牛顿流体,展示了在不同条件下流变学行为的多样性。

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