Progulki-po-reke-moskwa.ru

прогулки на теплоходе по Москве реке

Неньютоновская жидкость

28-04-2023

   Механика сплошных сред
Сплошная среда
См. также: Портал:Физика

Неньютоновской жидкостью называют жидкость, при течении которой её вязкость зависит от градиента скорости.[1][2] Обычно такие жидкости сильно неоднородны и состоят из крупных молекул, образующих сложные пространственные структуры.

Содержание

Реологические модели жидкостей[3][4]

Классификация производится по зависимости вязких напряжений от скорости сдвига (градиента скорости) , где  — скорость течения.

  • Ньютоновская жидкость — линейный закон:
  • Степенная жидкость — нелинейная, закон степенной:
    • Псевдопластик — , при медленных движениях вязкость велика, затем убывает.
    • Дилатантная жидкость — , вязкость растёт с увеличением скорости.
  • Бингамовский пластик — модель Бингама подобна модели сухого трения:\sigma = \begin{cases}
\sigma_0 + \alpha \dot \gamma, \dot \gamma > 0 \\
-\sigma_0 + \alpha \dot \gamma, \dot \gamma < 0
\end{cases}

Наглядным примером бингамовской жидкости является краска — за счёт действия связующих веществ возникает порог для напряжения сдвига, и она способна образовывать неподвижные слои на вертикальных поверхностях. Любые другие жидкости будут стекать вниз. Для неньютоновских жидкостей возможно наблюдение и других эффектов, связанных с нелинейностью либо существованием порога. Стоит отметить, что усложнение зависимости вязких напряжений заставляет отказаться от «традиционного» уравнения Навье — Стокса для ньютоновской жидкости путём усложнения модели вязкого тензора.

Отдельным случаем неньютоновских жидкостей являются тиксотропные и реопексные жидкости[5], вязкость которых изменяется с течением времени.

Другая классификация — по зависимости вязкости от величины скорости сдвига :

Типичными примерами дилатантных жидкостей являются концентрированные суспензии твёрдых частиц (например зыбучий песок); псевдопластических — полимерные расплавы и растворы.


В культуре

Последнее время имеется много видео, наглядно описывающих свойства смеси крахмала с водой.

См. также

Примечания

  1. Уилкинсон У. Л., Неньютоновские жидкости, пер. с англ., М., 1964
  2. Астарита Д ж., Марруччи Д ж., Основы гидромеханики неньютоновских жидкостей, пер. с англ., М., 1978
  3. Рейнер М., Реология, пер. с англ., М., 1965
  4. Шульман 3. П., Беседы о реофизике, Минск, 1976
  5. Изучение реологических свойств материалов

Литература

  • Уилкинсон У. Л., Неньютоновские жидкости, пер. с англ., М., 1964
  • Астарита Д ж., Марруччи Д ж., Основы гидромеханики неньютоновских жидкостей, пер. с англ., М., 1978
  • Рейнер М., Реология, пер. с англ., М., 1965
  • Шульман 3. П., Беседы о реофизике, Минск, 1976

Ссылки

  • Эксперименты с неньютоновской жидкостью (видео)
  • Телепрограмма Галилео о неньютоновской жидкости (видео)


Внешние видеофайлы
[1]
Неньютоновская жидкость на аудио-динамике

Неньютоновская жидкость.

© 2021–2023 progulki-po-reke-moskwa.ru, Россия, Нальчик, ул. Терская 11, +7 (8662) 65-82-84