Forskel mellem Newtonian og ikke Newtonian væsker

Det vigtigste forskel mellem Newtonian og ikke Newtonian væsker er at Newtonian væsker har en konstant viskositet, mens ikke-Newtonian væsker har en variabel viskositet.

Vi kan dele væsker, dvs. væsker og gasser, som enten Newtonian eller ikke-Newtonian afhængigt af fluidens viskositet. Viskositet er den tilstand, hvor den er tyk og klæbrig på grund af den indre friktion af væsken. Desuden er vi nødt til at overveje andre parametre til at bestemme, om en væske er Newtonian eller ikke-Newtonian. Disse er forskydningsspænding og forskydningshastighed. Forskydningsspænding er den påførte coplanar på fluidtværsnittet, mens forskydningshastigheden er hastigheden for hastighedsændring, hvorved et lag væske passerer over et tilstødende lag.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er Newtonian Fluid
3. Hvad er ikke Newtonsk væske
4. Sammenligning side ved side - Newtonian vs ikke Newtonian væsker i tabelform
5. Resume

Hvad er Newtonian Fluid?

Newtoniske væsker er væsker, der har en konstant viskositet og en nul forskydningshastighed ved nul forskydningsspænding. Det betyder; forskydningshastigheden er direkte proportional med forskydningsspænding. Med andre ord er forholdet mellem forskydningsspænding og forskydningshastighed konstant i hele væsken.

Figur 01: Egenskaber ved en Newtonsk væske

De fleste væsker, vi kender, har imidlertid en variabel viskositet. Normalt passer ingen rigtige væsker nøjagtigt til definitionen. Derfor betragtes det som en simpel matematisk model. Men vi kan antage nogle almindelige væsker og gasser som vand og luft som Newtonsk væske. Navnet Newtonian kommer fra Isaac Newton, som var den første videnskabsmand, der brugte en differentialligning til at postulere forholdet mellem forskydningsspænding og forskydningshastighed for væsker.

Hvad er ikke Newtonian væske?

Ikke-Newtonian væsker er de væsker, der har en variabel viskositet og en variabel forbindelse med forskydningsspænding. Det skyldes, at disse væsker ikke følger Newtons lov om viskositet. Viskositeten af ​​disse væsker kan ændre sig under kraft. dvs. nogle væsker, såsom sauce, er kortere, når flasken rystes. De fleste væsker, vi kender, er ikke-Newtonian væsker. Mange saltopløsninger, smeltede polymerer og mange andre væsker kan kategoriseres i denne gruppe.

Figur 02: En ikke-Newtonsk væske

Selvom vi bruger udtrykket viskositet i væskemekanik til at beskrive en væskes forskydningsegenskaber, er det ikke tilstrækkeligt at beskrive egenskaberne for ikke-Newtonske væsker. Der er forskellige adfærdsegenskaber ved ikke-Newtonian væsker inklusive viskoelasticitet, tidsafhængig viskositet osv..

Hvad er forskellen mellem Newtonian og ikke Newtonian væsker?

Væsker kan klassificeres i to typer afhængigt af viskositeten som Newtoniske væsker og ikke-Newtonian væsker. Den vigtigste forskel mellem Newtonian og ikke Newtonian væsker er, at Newtonian væsker har en konstant viskositet, mens de ikke Newtonian væsker har en variabel viskositet. Når vi overvejer forskydningshastigheden og forskydningsspændingen i Newtoniske væsker, kan vi desuden observere en nul forskydningshastighed ved nul forskydningsspænding. Det betyder; forskydningshastigheden er direkte proportional med forskydningsspændingen. Imidlertid har ikke-Newtonian væsker et forskelligt forhold mellem forskydningshastighed og forskydningsspænding.

Selvom de fleste væsker, vi kender, er ikke-Newtonian væsker, betragtes vand og luft som Newtonian væsker under normale forhold. Næsten alle salte, smeltet polymermateriale, blod, tandpasta, maling, majsstivelse og mange andre væskesorter er ikke-Newtonsk væske.

Nedenstående infografik opsummerer forskellen mellem Newtonian og ikke Newtonian væsker.

Resume - Newtonian vs Non Newtonian Fluids

Væsker kan klassificeres i to typer afhængigt af viskositeten som Newtoniske væsker og ikke-Newtonian væsker. Den vigtigste forskel mellem Newtonian og ikke Newtonian væsker er, at Newtonian væsker har en konstant viskositet, mens ikke-Newtonian væsker har en variabel viskositet.

Reference:

1. Coussot, P. "Introduktion til rheologien for komplekse væsker." Understanding the Rheology of Concrete, 2012, s. 3-22., Doi: 10.1533 / 9780857095282.1.3.
2. "Newtonsk væske." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 13. oktober 2019, tilgængelig her.
3. "Ikke-Newtonsk væske." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 8. september 2019, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. “Dilatant-pseudoplastic” Af DirectEON (tale) 08:46, 28. marts 2008 (UTC) - self-made (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “padling pool cornstarch 9” af Trevor Cox (CC BY-SA 2.0) via Flickr