- Неньютоновская жидкость
-
Механика сплошных сред Сплошная среда Классическая механика Закон сохранения массы · Закон сохранения импульса Теория упругости Напряжение · Тензор · Твёрдые тела · Упругость · Пластичность · Закон Гука · Реология · Вязкоупругость Гидродинамика Жидкость · Гидростатика · Гидродинамика · Вязкость · Ньютоновская жидкость · Неньютоновская жидкость · Поверхностное натяжение Основные уравнения Уравнение непрерывности · Уравнение Эйлера · Уравнения Навье — Стокса · Уравнение диффузии · Закон Гука Известные учёные Ньютон · Гук
Бернулли · Эйлер · Коши · Стокс · НавьеСм. 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:
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 :
- соответствует случаю дилатантной жидкости;
- соответствует случаю псевдопластической жидкости.
Типичными примерами дилатантных жидкостей являются концентрированные суспензии твёрдых частиц (например зыбучий песок); псевдопластических — полимерные расплавы и растворы.
В культуре
В качестве популярного примера можно привести «жвачку для рук».
См. также
Примечания
- ↑ 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
- ↑ 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)
- Просто о неньютоновской жидкости (видео)
Для улучшения этой статьи по физике желательно?: - Добавить иллюстрации.
Внешние видеофайлы [1] Неньютоновская жидкость на аудио-динамике Категория:- Неньютоновские жидкости
Wikimedia Foundation. 2010.