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1 # 宇宙談
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2 # 高材君有料說
非牛頓流體的本質是其粘度或者說力學效能隨著剪下速率的變化而變化,大多數非牛頓流體是剪下變希流體。而加入色素相當於是填充,會改變體系中的相互作用,從而改變其非牛頓行為,通常,加入會使得剪下變稀行為更為顯著。
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3 # 小旋風世界觀
非牛頓流體廣泛存在於生活當中,除了水和空氣,其他存在於廚房之中的流體幾乎都是非牛頓流體,例如各種醬料,牛奶,麵糰,果凍,牙膏,膠水等等···········
想要了解非牛頓流體,首先我們需要了解什麼是牛頓流體,所謂牛頓流體,就是符合牛頓粘性定律的流體:流體中的剪下應力等於粘性乘以速度的剪下速率,用公式表達即為:
其中
是剪下應力,這個比較難以理解(實際是一個二階張量),為了便於解釋,我們可以在流體中選取一與y方向垂直的平面(或是直接選取牆面),那麼這個平面上會受到一個切向的作用力
A為平面面積
是粘性
牛頓流體中這是一個常數。之後那個偏導是x方向速度在y方向的偏導,代表流體產生了切向的速度梯度。請想象用手在水面摩擦,感受到的水給你的反作用力,就是這樣一種感覺。。你的手帶動了水面運動,而其餘部分的水由於水底的拖拽無法運動,速度梯度由此而生。值得注意的是,這與固體力學中的切向力並不完全相同,在固體中的切向應力是由於形變產生
而在牛頓流體中這是由於切變速率產生的。
非牛頓流體則是不滿足牛頓粘性定律的流體:或者粘度不為常數,或者乾脆不符合這個“梯度正比”定律。第一種情況十分簡單,粘度可以隨切變速率的改變而改變:shear thinning,切變速率越大粘度越小(例如番茄醬——擠得快更“划算”),shear thickening,切變速率越大粘度越大(例如防彈衣、澱粉溶液,請搜尋walking on pool of cornstarch in google/走路+非牛頓 in baidu,經典影片)。
其中的變數並沒有色素這個選項,所以並不影響。
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想要了解非牛頓流體,首先要知道非牛頓流體是指不滿足牛頓黏性實驗定律的流體,即其剪應力與剪下應變率之間不是線性關係的流體。非牛頓流體廣泛存在於生活、生產和大自然之中。絕大多數生物流體都屬於所定義的非牛頓流體。人身上血液、淋巴液、囊液等多種體液,以及像細胞質那樣的“半流體”都屬於非牛頓流體。
所謂的非牛頓流體,是指不滿足牛頓黏性實驗定律的流體,即其剪應力與剪下應變率之間不是線性關係的流體。非牛頓流體廣泛存在於生活、生產和大自然之中。絕大多數生物流體都屬於現在所定義的非牛頓流體。人身上血液、淋巴液、囊液等多種體液,以及像細胞質那樣的“半流體”都屬於非牛頓流體。
所以說非牛頓流體加色素是為了更好的識別,舉個更好的例子就是:大米在普通人的眼中都是一樣的。但是在一些精通廚藝,對大米有研究的人眼裡,有著不同的產地以及型號。為了能讓普通人理解這些產地以及型號,所以加以顏色可以更好的進行區分。所以說非牛頓流體加不加色素在於它的物理定義,並不是在於它的外表顏色。
當然再舉個例子就如同茶葉一樣,比如都是毛尖,為什麼口味有所差別?就是因為每家每戶所生產出來的毛尖口味不同,所以才會形成不同的毛尖品種。而非牛頓流體是一種籠統的稱呼,其中包含很多流體。但是其性質根本不同,也就是所謂的口味不同(如同顏色一般)。所以說飛牛的流體加不加色素都是一樣的,它的最基本在於是不是毛尖(符合定義)。
也正因為如此,所以說非牛頓流體加不加色素的原因在於是否更好的區別,符合這個定義。而不是說,一個本身符合非牛頓流體的物體加完顏色就符合牛頓流體定律了,它的意義在於教育並非是科學領域。