回覆列表
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1 # 古茶樹
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2 # 北漠傾菡
非牛頓流體是遇弱則軟,遇強則鋼的一種特殊流體,用途好像漸漸的用在防彈衣上了。(可能說的不太清楚,你可以去找度娘)
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3 # 面朝太陽的小草
人們將剪應力與剪下應變率之間滿足線性關係的流體稱為牛頓流體,而把不滿足線性關係的流體稱為非牛頓流體。
英國科學家牛頓於1687年,發表了以水為工作介質的一維剪下流動的實驗結果。實驗是在兩平行平板間充滿水時進行的,下平板固定不動,上平板在其自身平面內以等速U向右運動。此時,附著於上、下平板的流體質點的速度,分別是U和0,兩平板間的速度呈線性分佈,斜率是黏度係數。由此得到了著名的牛頓黏性定律。
早在人類出現之前,非牛頓流體就己存在,因為絕大多數生物流體都屬於現在所定義的非牛頓流體。人身上的血液、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。近幾十年來,促使非牛頓流體研究迅速開展的主要動力之一,是聚合物工業的發展。聚乙烯、聚丙烯醯胺、聚氯乙烯、尼龍6、PVS、賽璐珞、滌綸、橡膠溶液、各種工程塑膠、化纖的熔體、溶液等,都是非牛頓流體。石油、泥漿、水煤漿、陶瓷漿、紙漿、油漆、油墨、牙膏、家蠶絲再生溶液、鑽井用的洗井液和完井液、磁漿、某些感光材料的塗液、泡沫、液晶、高含沙水流、泥石流、地幔等也都是非牛頓流體。非牛頓流體在食品工業中也很普遍,如番茄汁、澱粉液、蛋清、蘋果漿、菜湯、濃糖水、醬油、果醬、煉乳、瓊脂、土豆漿、熔化巧克力、麵糰、米粉團、以及魚糜、肉糜等各種糜狀食品物料。綜上所述,在日常生活和工業生產中,常遇到的各種高分子溶液、熔體、膏體、凝膠、交聯體系、懸浮體系等複雜性質的流體,差不多都是非牛頓流體。有時為了工業生產的目的,在某種牛頓流體中,加入一些聚合物,在改進其效能的同時,也將其變成為非牛頓流體,如為提高石油產量使用的壓裂液、新型潤滑劑等。現在也有人將血液、果漿、蛋清、奶油等這些非常黏稠的液體,牙膏、石油、泥漿、油漆、各種聚合物(聚乙烯、尼龍、滌綸、橡膠等)溶液等非牛頓流體,稱為軟物質。非牛頓流體的奇妙特性及應用
射流脹大如果非牛頓流體被迫從一個大容器,流進一根毛細管,再從毛細管流出時,可發現射流的直徑比毛細管的直徑大。射流的直徑與毛細管直徑之比,稱為模片脹大率(或稱為擠出物脹大比)。對牛頓流體,它依賴於雷諾數,其值約在0.88~1.12之間。而對於高分子熔體或濃溶液,其值大得多,甚至可超過10。一般來說,模片脹大率是流動速率與毛細管長度的函式。這種射流脹大現象,也叫Barus效應,或Merrington效應。爬杆效應1944年Weissenberg在英國倫敦帝國學院,公開表演了一個有趣的實驗:在一隻有黏彈性流體(非牛頓流體的一種)的燒杯裡,旋轉實驗杆。對於牛頓流體,由於離心力的作用,液麵將呈凹形;而對於黏彈性流體,卻向杯中心流動,並沿杆向上爬,液麵變成凸形,甚至在實驗杆旋轉速度很低時,也可以觀察到這一現象。爬杆效應也稱為Weissenberg效應。在設計混合器時,必須考慮爬杆效應的影響。同樣,在設計非牛頓流體的輸運泵時,也應考慮和利用這一效應。無管虹吸對於牛頓流體來說,在虹吸實驗時,如果將虹吸管提離液麵,虹吸馬上就會停止。但對高分子液體,如聚異丁烯的汽油溶液和百分之一的POX水溶液,或聚醣在水中的輕微凝肢體系等,都很容易表演無管虹吸實驗。將管子慢慢地從容器撥起時,可以看到雖然管子己不再插在液體裡,液體仍源源不斷地從杯中抽出,繼續流進管裡。甚至更簡單些,連虹吸管都不要,將裝滿該液體的燒杯微傾,使液體流下,該過程一旦開始,就不會中止,直到杯中液體都流光。這種無管虹吸的特性,是合成纖維具備可紡性的基礎。無管虹吸對於化纖生產有重要意義。湍流減阻非牛頓流體顯示出的另一奇妙性質,是湍流減阻。人們觀察到,如果在牛頓流體中加入少量聚合物,則在給定的速率下,可以看到顯著的壓差降。湍流一直是困擾理論物理和流體力學界未解決的難題。然而在牛頓流體中加入少量高聚物新增劑,卻出現了減阻效應。有人報告:在加入高聚物新增劑後,測得猝發週期加大了,認為是高分子鏈的作用。減阻效應也稱為Toms效應,雖然其道理尚未弄得很清楚,卻己有不錯的應用。在消防水中新增少量聚乙烯氧化物,可使消防車龍頭噴出的水的揚程提高一倍以上。應用高聚物新增劑,還能改善氣蝕發生過程及其破壞作用。由於非牛頓流體涉及許多工業生產部門的工藝、裝置、效率和產品質量,也涉及人本身的生活和健康,所以越來越受到科學工作者的重視。1996年8月在日本京都國際會議中心,召開的第19屆國際理論與應用力學大會(IUTAM)上,非牛頓流體流動是大會的6個重點主題之一,也是流體力學方面參與最踴躍的主題。
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4 # 我從唐朝來1
牙膏就是一種非牛頓流體,叫塑性體,擠牙膏的時候,用力小一點,牙膏凸出來,手一鬆又縮回去了。當用力大於某個值,牙膏擠出來了,但縮不回去了。
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。
近幾十年來,促使非牛頓流體研究迅速開展的主要動力之一,是聚合物工業的發展。聚乙烯、聚丙烯醯胺、聚氯乙烯、尼龍6、PVS、賽璐珞、滌綸、橡膠溶液、各種工程塑膠、化纖的熔體、溶液等,都是非牛頓流體。石油、泥漿、水煤漿、陶瓷漿、紙漿、油漆、油墨、牙膏、家蠶絲再生溶液、鑽井用的洗井液和完井液、磁漿、某些感光材料的塗液、泡沫、液晶、高含沙水流、泥石流、地幔等也都是非牛頓流體。非牛頓流體在食品工業中也很普遍,如番茄汁、澱粉液、蛋清、蘋果漿、菜湯、濃糖水、醬油、果醬、煉乳、瓊脂、土豆漿、熔化巧克力、麵糰、米粉團、以及魚糜、肉糜等各種糜狀食品物料。