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牛頓流體與粘度的關(guān)系

發(fā)布時(shí)間:2020-03-12人氣:1149
任一點(diǎn)上的剪應(yīng)力都同剪切變形速率呈線性函數(shù)關(guān)系的流體稱為牛頓流體。因此,牛頓流體與粘度的關(guān)系一個(gè)常數(shù),表現(xiàn)在函數(shù)圖中是一個(gè)經(jīng)過原點(diǎn)的直線。
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我們?cè)谏钪懈袘?yīng)牛頓流體時(shí),由于液體的粘度為常數(shù),所以在傾倒牛頓流體時(shí),感覺流體在任一個(gè)時(shí)間段能夠達(dá)到一種勻速的的流動(dòng)。反之,在傾倒非牛頓流體時(shí),會(huì)感覺到流體出口處的直徑會(huì)非常的寬大,而流體傾倒未端流體直徑會(huì)變得非常狹小,這正是由于粘度值在發(fā)生不同的變化,使得流體的形狀發(fā)生了很大的變化。
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牛頓液體最顯著的特點(diǎn)是牛頓液體流變方程τ=ηγ中的η是個(gè)常數(shù),這個(gè)η也就是液體的粘度。在粘度計(jì)的對(duì)流體的粘度測量過程中,就是要得到這個(gè)η值。水、酒精等大多數(shù)純液體、輕質(zhì)油、低分子化合物溶液以及低速流動(dòng)的氣體等均為牛頓流體。
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非牛頓液體簡單來說是不符合牛肚液體特性的其他液體,即η不是個(gè)常數(shù)。一般來說生物身上的流體例如血液、淋巴液、囊液及細(xì)胞質(zhì)都是非牛頓液體,高分子聚合物溶液、泥石流、牙膏、油墨、油漆、涂料,以及生活中常見的淀粉液體、果醬、土豆醬、面團(tuán)、肉醬都是非牛頓液體。
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牛頓流體的虹吸效應(yīng)

牛頓流體的虹吸效應(yīng)
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在現(xiàn)實(shí)生活中可以進(jìn)行以下幾個(gè)試驗(yàn)確定手中的流體是否是牛頓流體:
1、虹吸試驗(yàn)。正常情況下牛頓液體在虹吸過程中,管道提起離開液面試驗(yàn)及終止,而非牛頓液體就算管道離開液面一定距離的情況下,試驗(yàn)仍會(huì)繼續(xù)。
2、凹面試驗(yàn)。在一個(gè)容器中,使用棍棒攪拌液體。牛頓液體在容器中心會(huì)形成一個(gè)凹面,而非牛頓液體會(huì)在容器中形成一個(gè)凸面,及液體會(huì)順著棍棒向上“爬”,也被成為爬桿效應(yīng)。
3、拔絲。例如蜂蜜、糖漿、瀝青這種非牛頓液體就能夠拉的很細(xì),糖人也是如此。
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我們?cè)谑褂谜扯扔?jì)的過程中,測量的流體都是非牛頓流體,正是因?yàn)榉桥nD流體的粘度值是會(huì)發(fā)生變化的,同一種流體的粘度值在不同的環(huán)境、溫度、條件下都是不同的,所以才需要使用粘度計(jì)來對(duì)其進(jìn)行測量。這也是為什么在很多工業(yè)生產(chǎn)中,需要在線式粘度計(jì)對(duì)半成品、原料進(jìn)行流體粘度的檢測,為的就是得到流體的粘度特性,以便對(duì)生產(chǎn)及改善配方,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
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事實(shí)上,在大多數(shù)的生產(chǎn)生活中,牛頓流體與粘度的關(guān)系對(duì)生產(chǎn)生活的影響并不大,而且它們的一些影響人也很容易感知出來,所以很少會(huì)使用粘度計(jì)對(duì)這些牛頓流體進(jìn)行粘度值的測量。

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