Razlika med Newtonovimi in Non-Newtonovimi tekočinami

The ključna razlika med newtonsko in ne newtonsko tekočino je da imajo newtonske tekočine konstantno viskoznost, medtem ko imajo ne-newtonske tekočine spremenljivo viskoznost.

Tekočine, to je tekočine in pline, lahko razdelimo kot newtonske ali ne-newtonske, odvisno od viskoznosti tekočine. Viskoznost je stanje debele in lepljive zaradi notranjega trenja tekočine. Poleg tega moramo upoštevati druge parametre pri ugotavljanju, ali je tekočina newtonska ali ne-newtonska. To so strižni stres in strižna hitrost. Strižna napetost je napetost koplanarja na preseku tekočine, strižna hitrost pa je hitrost spremembe hitrosti, pri kateri ena plast tekočine prehaja čez sosednjo plast.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je newtonska tekočina
3. Kaj je non-newtonska tekočina
4. Primerjava ob strani - tekočine Newtonian vs non Newtonov v tabeli
5. Povzetek

Kaj je newtonska tekočina?

Newtonske tekočine so tekočine s konstantno viskoznostjo in ničelno hitrostjo striženja pri ničelnem strižnem napetosti. To pomeni; hitrost striženja je sorazmerna strižni napetosti. Z drugimi besedami, razmerje strižne napetosti in hitrosti striženja je konstantno v celotni tekočini.

Slika 01: Značilnosti newtonske tekočine

Vendar ima večina tekočin, ki jih poznamo, spremenljivo viskoznost. Praviloma nobena prava tekočina ne ustreza natančno tej definiciji. Zato velja za preprost matematični model. Lahko pa predpostavimo nekaj običajnih tekočin in plinov, kot sta voda in zrak kot newtonske tekočine. Ime Newtonian prihaja od Isaaca Newtona, ki je bil prvi znanstvenik, ki je uporabil diferencialno enačbo za postavitev razmerja med strižnim stresom in hitrostjo striženja tekočin.

Kaj je non-newtonska tekočina?

Nitotonske tekočine so tekočine, ki imajo spremenljivo viskoznost in spremenljiv odnos s strižnim stresom. Zato, ker te tekočine ne sledijo Newtonovemu zakonu o viskoznosti. Viskoznost teh tekočin se lahko spreminja pod silo. t.j. nekatere tekočine, kot je omaka, so bolj stresne, ko steklenico stresemo. Večina tekočin, ki jih poznamo, so ne-newtonske tekočine. V to skupino lahko razvrstimo številne solne raztopine, staljene polimere in številne druge tekočine.

Slika 02: Nitotonska tekočina

Čeprav uporabljamo izraz viskoznost v mehaniki tekočin, da opišemo lastnosti striženja tekočine, ni primerno opisati lastnosti ne-newtonskih tekočin. Obstajajo različne vedenjske značilnosti ne-newtonskih tekočin, vključno z viskoelastičnostjo, časovno odvisno viskoznostjo itd..

Kakšna je razlika med newtonsko in ne Newtonovo tekočino?

Tekočine lahko razvrstimo v dve vrsti, odvisno od viskoznosti kot newtonske tekočine in ne-newtonske tekočine. Ključna razlika med newtonsko in ne-newtonsko tekočino je, da imajo njutonske tekočine konstantno viskoznost, medtem ko imajo ne-njutonske tekočine spremenljivo viskoznost. Poleg tega lahko pri Newtonovih tekočinah upoštevamo hitrost striženja in strižni stres pri nitonskih strižnih napetostih. To pomeni; hitrost striženja je sorazmerna s strižno napetostjo. Vendar imajo ne-newtonske tekočine spremenljivo razmerje med hitrostjo striženja in strižnim stresom.

Čeprav je večina tekočin, za katere vemo, da niso newtonske tekočine, voda in zrak v normalnih pogojih veljata za njutonske tekočine. Vendar pa so skoraj vse soli, staljeni polimerni material, kri, zobna pasta, barve, koruzni škrob in številne druge sorte tekočin, ki niso newtonske tekočine.

Spodnja infografija povzema razliko med newtonsko in ne-newtonsko tekočino.

Povzetek - Newtonian vs non Newtonian Fluids

Tekočine lahko razvrstimo v dve vrsti, odvisno od viskoznosti kot newtonske tekočine in ne-newtonske tekočine. Ključna razlika med newtonsko in ne-newtonsko tekočino je, da imajo njutonske tekočine konstantno viskoznost, medtem ko imajo ne-njutonske tekočine spremenljivo viskoznost.

Referenca:

1. Coussot, P. "Uvod v reologijo kompleksnih tekočin." Razumevanje reologije betona, 2012, str. 3-22., Doi: 10.1533 / 9780857095282.1.3.
2. "Newtonska tekočina." Wikipedia, fundacija Wikimedia, 13. oktober 2019, dostopno tukaj.
3. "Nitotonska tekočina." Wikipedia, fundacija Wikimedia, 8. septembra 2019, dostopno tukaj.

Vljudnost slik:

1. "Dilatant-pseudoplastic" avtor DirectEON (pogovor) 08:46, 28. marec 2008 (UTC) - samostojen (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia
2. "Bazenski koruzni škrob 9", avtor Trevor Cox (CC BY-SA 2.0) prek Flickr