非牛顿流体为什么叫非牛顿流体

如题所述

在流体力学中,牛顿流体是指流动黏度恒定、不随剪切速率变化的流体。相反,非牛顿流体是指流动黏度随剪切速率变化、不保持恒定的流体。因此,非牛顿流体的特点与牛顿流体存在本质的差异,且需要使用不同的流体力学理论进行描述和分析。

非牛顿流体因为在流动状态下会产生剪切作用,在刚性硬体表面摩擦或在润滑油涂层中使用时的流动状态与牛顿流体有极大不同。因此,当测量损伤、涡流、调适等性能时,不能用牛顿流体的理论来解释非牛顿流体的流动性质,而是需要使用更为复杂的非牛顿流体理论。

非牛顿流体的流动性质是很复杂的,受到多种因素的影响。比如,非牛顿流体的黏度随着剪切速率的不同而变化,具有剪切失稳的特性。此外,非牛顿流体的流动性质还可能受到温度、压力、pH值等多种因素的影响。

因此,“非牛顿流体”这一术语是用来描述这一特殊类别的流体,它的非牛顿性质与牛顿流体的性质有显著不同,需要采用不同的流体力学理论加以描述和解释。

非牛顿流体广泛存在于生产和日常生活中,如牙膏、乳液、液态合金、沥青、化妆品、酸稀土、蜂蜜等等。这些复杂的流体存在于很多不同的领域,包括医学、化工、建筑、地质学、食品科学等等。对非牛顿流体的研究对于理解这些领域的诸多现象和过程具有重要的意义。

为了描述非牛顿流体的特性,科学家们提出了多种不同的物理学模型和数学方法。最常见的是受力平衡方程和恒定过程。其中受力平衡方程试图通过描述粘衡强度来描述固体、液体和气体等物质的特性。恒定过程则是描述一种稳定的流动状态,同时根据力平衡条件判断流体的非牛顿特性。

在实际应用中,测量非牛顿流体的黏度和流变特性是非常重要的。测量方法包括黏度计、剪切仪、旋转试验仪等,不同的测量方法适用于不同的非牛顿流体样品。通过测量和分析我们可以更好地了解非牛顿流体的性质,为研究领域的进一步发展以及相关产品的优化提供重要参考。

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