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技術(shù)文章

上海密通帶您了解非牛頓流體

閱讀:1815          發(fā)布時間:2022-4-19

牛頓的研究對象是水或氣體等小分子流體,牛頓流體定律中的比例系數(shù)即粘度是一個不變的常數(shù)。這類流體稱為牛頓流體"。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了大量新型流體,若套用牛頓流體公式,將發(fā)現(xiàn)它們的粘度不再是一個不變的常數(shù),人們將這類流體稱為非牛頓流體"。

對非牛頓流體的深入研究大大推動了流變學(xué)的發(fā)展,也提高了物質(zhì)生產(chǎn)的水平。例如,我們在油漆家具或粉刷墻面時,當(dāng)然希望涂層越均勻越平整越好。但在垂直面上要做到這一點卻并不容易。其實,油漆和涂料就是非牛頓流體,它們的粘度是可變的。我們選定油漆、涂料的配方時,可要求配成的油漆或涂料在涂刷時粘度(阻力)很小,而一旦刷子停刷,粘度又變得很大,不會自行下流。這樣,就可做到既涂刷省力。油漆與涂料的這種特性,用術(shù)語就稱為假塑性"。也就是說,這種非牛頓流體當(dāng)有外力的作用時粘度很小,沒有外力時又變得很大,具有這種流變性能的流體稱為剪切變稀流體"。相反,在塑料、橡膠、皮革、纖維及食品等工業(yè)中,不少流體在流動中隨外力的增大,粘度隨之增大。這類流體稱為剪切增稠流體"。 

賓漢姆流體也屬于非牛頓流體的一種,但又與牛頓流體有相似之處:當(dāng)施加的外力超過一定值后,賓漢姆流體從不流動變成像牛頓流體一樣流動,粘度不再變化。究其微觀原因,賓漢姆流體(如泥漿)具有一種膠狀結(jié)構(gòu),顆粒間相互連結(jié)。若外力不能破壞這種連結(jié),它就不流動;而一旦破壞了,顆粒就像小分子一樣歡暢地流動起來。

 


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