神奇的非牛顿流体——遇强则强遇弱则弱

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水实际上是牛顿的液体。之所以被称为“牛顿”流体的原因是因为牛顿确实研究了这样的水流的原因,因此他被任命为他的名字。牛顿流体的变形率和剪切力是线性相关的。这意味着牛顿流体的粘度没有变化。

但是,行业中的许多流都不适合牛顿流体。对于某些流体,变形速率和剪切力表现出非线性关系,称为非牛顿流体。

让我们看一下它的神奇性:当它遇到强大的时候,它将很强壮,甚至无法穿透子弹并可以承受成年人!但是相反,当您遇到弱者时,您会很虚弱。用手指慢慢戳它,然后一口气穿透它!

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美丽的女人在一个非牛顿液池中在水上玩耍

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没有子弹可以穿透非牛顿液

原理是:由于承受的压力或速度kaiyun全站app登录入口,非牛顿流体的粘度将改变。压力越大,粘度将增加甚至成为临时固体。因此,当使用非牛顿流体进行有力攻击时,由于高压,接触表面的粘度会增加。口香糖是一种非牛顿液。它接收到的外力越大,越来越快,它变得越难而不会立即变形。因此,当我们使用武力时,当椰子被砸碎时,椰子壳立即打开!

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将口香糖砸入椰子外壳

这种相反现象的原理是,当没有压力时,非牛顿流体非常柔软,就像液体一样。

1。什么是非牛顿液

非牛顿液是指不符合牛顿粘度实验定律的液体,即,一种流体不是剪切应力与剪切应变速率之间的线性关系。

2。它存在在哪里

在日常生活和工业生产中,具有复杂特性的各种流体,例如聚合物溶液,融化,糊状,凝胶,交联系统和经常遇到的悬架系统几乎都是非牛顿的流体。像细胞质一样的各种体液,例如人体血液,淋巴液,囊肿液和“半氟化物”,都属于非牛顿液。有时,出于工业生产目的,一些聚合物会添加到某种牛顿液中,在提高其性能的同时,它也将其变成非牛顿液,例如压裂液和用于增加石油生产的新润滑剂。等待。

3。如何识别

普通人可以理解的地步是:当您用力量将苹果扔进液体时,液体会溅出,这是牛顿液。相反,如果液体立即治愈,则是一种非牛顿液。

4。如何在家中

将一定数量的水倒入盆地,然后倒入淀粉。水与淀粉的比例为1:3,用手混合并均匀搅拌,直到盘子上的玉米淀粉完全溶解在水中,而没有明显的淀粉块。

您可以用手指推特推文,并且可以看到像豆腐这样的形状。尝试抓住一只手,揉成球。张开双手,您会发现它会立即从手指上流出。用拳头快速击中它,就像坚固。

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5。神奇的特征是什么

5.1。喷气机膨胀

也称为Barus效应或Merrington效应。如果非牛顿流体被迫从大容器流入毛细管,然后从毛细管中流出,则可以发现射流的直径大于毛细管直径。射流直径与毛细管直径的比率称为模具膨胀比(或挤出膨胀比)。对于牛顿流体,它取决于雷诺数,其值约为0.88至1.12。对于聚合物熔体或浓缩溶液,该值更大,甚至可能超过10。总体而言,模具放大倍数是流速和毛细管长度的函数。

霉菌肿胀的现象在霉菌设计中非常重要。当聚合物从矩形横截面的管道口融化时,管道截面的长侧的膨胀比短侧的膨胀更为重要。特别是在管道部分长侧的中心,它扩展到最大值。因此,如果所产生的产物的横截面必须是矩形,则模具的形状不能是矩形,但必须是四个侧中间凹的形状。

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5.2。杆攀爬效果

1944年kaiyun.ccm,魏森伯格在英国伦敦帝国学院的公立学院进行了一个有趣的实验:在烧杯中旋转玻璃棒,只有粘弹性流体(一种非牛顿液)。对于牛顿流体,由于离心力,液位将是凹形的。对于粘弹性流体,它流到杯中的中心并沿着杆上爬升,即使实验杆的旋转速度非常低,也可以观察到这种现象。

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5.3。无管虹吸管

对于牛顿液,如果在虹吸实验期间将虹吸管从液位上抬起,则虹吸会立即停止。但是,无内管虹吸管实验易于执行聚合物液体kaiyun官方网站登录入口,例如聚异丁烯的汽油溶液和1%痘水溶液,或在水中糖苷的轻微凝结系统。当慢慢将管子从容器中抬起时,您会看到,尽管管道不再插入液体中,但仍将液体连续从杯子中拉出并继续流入管中。甚至更简单,甚至没有虹吸管,然后将烧杯稍微倾斜,里面充满了液体,以使液体流下来。一旦过程开始,直到杯中的液体流动之前,它将不会停止。该无内胎虹吸特性是合成纤维可易旋性的基础。无管虹吸管对化学纤维生产具有重要意义。

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5.4。抗湍流的降低

也称为toms效应。非牛顿液显示的另一个奇妙属性是减少动荡的阻力。据观察,如果将少量聚合物添加到牛顿液中,则可以以给定的速率看到显着的压差下降。湍流一直是困扰理论物理和流体力学界的一个未解决的问题。但是,在牛顿液中添加少量聚合物添加剂具有减少效果。有人报告说,在添加聚合物添加剂后,爆发周期的增加是增加的,据信这是聚合物链的作用。尽管尚未清楚地理解湍流降低效应的原则,但它已被很好地使用。在消防水中添加少量聚乙烯氧化物可以使消防车水龙头喷洒的水头两倍多。聚合物添加剂的使用还可以改善空化过程及其破坏性作用。

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5.5。其他功能

除了上述有趣的特性外,非牛顿液具有其他人所重视的其他出色特征(例如丝绸绘图特性(可以将其延伸到极其薄的丝中,可以在文章中看到“蚕将不会结束,直到直到它死了”)。剪切变薄(请参阅文章“愈合肌腱囊肿的记录”),滴水效果(在自由喷气机形成的液滴之间连接小杆),液体流动反弹等。

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