¿Cuáles son los fluidos no newtonianos comunes en la vida?

1. La mayoría de los fluidos biológicos son fluidos no newtonianos tal como se definen actualmente. Los fluidos corporales como la sangre, la linfa y el líquido quístico, así como los "semifluidos" como el citoplasma, son fluidos no newtonianos.

2. Las soluciones concentradas y suspensiones de polímeros suelen ser fluidos no newtonianos. El polietileno, la poliacrilamida, el cloruro de polivinilo, el nailon 6, el PVS, el celuloide, el poliéster, las soluciones de caucho, las masas fundidas y las soluciones de diversos plásticos de ingeniería y fibras químicas son todos fluidos no newtonianos. Petróleo, lodo, lodo de agua de carbón, lodo de cerámica, pulpa de papel, pintura, tinta, pasta de dientes, solución de seda reciclada, fluido de perforación, fluido de terminación, lodo magnético, fluido de recubrimiento para ciertos materiales fotosensibles, espuma, cristal líquido, flujo de agua de alta concentración. el flujo de escombros, el manto, etc. también son fluidos no newtonianos.

3.Jugo de tomate, almidón líquido, clara de huevo, pulpa de manzana, agua con azúcar concentrada, salsa de soja, mermelada, leche condensada, agar, pulpa de patata, chocolate derretido, masa, bolitas de harina de arroz, surimi, Varios. Las materias primas alimenticias molidas, como la carne picada, también son fluidos no newtonianos.

Datos ampliados

Propiedades de los fluidos no newtonianos

1, expansión del chorro

Si se fuerza a un fluido no newtoniano a fluir desde un recipiente grande en un capilar, luego Desde el tubo capilar, se puede encontrar que el diámetro del chorro es mayor que el diámetro del tubo capilar. La relación entre el diámetro del chorro y el diámetro del capilar se denomina relación de expansión de extrusión (o relación de expansión de extrusión). Para los fluidos newtonianos, depende del número de Reynolds, que es aproximadamente 0,88 ~ 1,12. Para polímeros fundidos o soluciones concentradas, el valor es mucho mayor, incluso superando 10.

En términos generales, la tasa de expansión de la extrusión es función del caudal y la longitud del capilar. El fenómeno del hinchamiento por extrusión es muy importante en el diseño de moldes. Cuando la masa fundida de polímero sale de una boquilla con una sección transversal rectangular, la expansión del lado largo del segmento de tubería es más obvia que la expansión del lado corto. Especialmente en el centro del lado largo del segmento de tubería. Por lo tanto, si se requiere que la sección transversal del producto sea rectangular, la forma del molde no puede ser rectangular, sino que debe tener una forma con los cuatro lados cóncavos.

2. Efecto varilla trepadora

En 1944, Weisenberg realizó un interesante experimento en el Imperial College de Londres: un fluido viscoelástico (un fluido no newtoniano) hacía girar la varilla experimental en el vaso de precipitados. . Para el fluido newtoniano, debido a la acción de la fuerza centrífuga, la superficie del líquido será cóncava; para el fluido viscoelástico, cuando fluye hacia el centro de la copa y sube a lo largo de la varilla, la superficie del líquido se vuelve convexa, incluso cuando la varilla experimental. gira a muy baja velocidad. Al diseñar un mezclador, se debe considerar la influencia del efecto trepador de la varilla. De manera similar, este efecto debe considerarse y explotarse al diseñar bombas de transferencia para fluidos no newtonianos.

3. Succión cilíndrica sin cámara o sifón abierto

Para el fluido newtoniano, en el experimento del sifón, si el sifón se levanta de la superficie del líquido, el sifón se detendrá inmediatamente. Sin embargo, para líquidos poliméricos, como la solución de gasolina de poliisobutileno y la solución acuosa de POX 1, o la ligera agregación de polisacáridos en agua, es fácil realizar experimentos con sifón sin cámara. Cuando se saca lentamente el tubo del recipiente, se puede ver que, aunque el tubo ya no está insertado en el líquido, el líquido sigue saliendo continuamente del vaso y continúa fluyendo hacia el tubo. Más fácil y ni siquiera requiere sifón. Incline ligeramente el vaso lleno de líquido para que el líquido fluya hacia abajo. Una vez que comienza este proceso, no se detiene hasta que se acaba el líquido de la taza. Esta propiedad del sifón sin cámara es la base de la capacidad de hilado de las fibras sintéticas.

4. Reducción de la resistencia turbulenta (también llamado efecto Thomas)

Otra maravillosa propiedad de los fluidos no newtonianos es la reducción de la resistencia turbulenta. Se ha observado que si se añaden pequeñas cantidades de polímero a un fluido newtoniano, se puede observar una caída de presión significativa a una velocidad determinada. La turbulencia siempre ha sido un problema sin resolver en física teórica y mecánica de fluidos. Sin embargo, agregar una pequeña cantidad de aditivos poliméricos al fluido newtoniano tiene un efecto de reducción de la resistencia. Se ha informado que el período de explosión aumenta después de agregar aditivos poliméricos, lo que se cree que es el efecto de las cadenas poliméricas. Aunque la razón del efecto de reducción de la resistencia del flujo turbulento aún no está clara, se ha aplicado bien. Agregar una pequeña cantidad de óxido de polietileno al agua contra incendios puede duplicar con creces la cantidad de agua rociada desde el grifo del camión de bomberos. La aplicación de aditivos poliméricos también puede mejorar el proceso de cavitación y sus efectos dañinos.

5. Otras propiedades

Además de las interesantes propiedades anteriores, los fluidos no newtonianos también tienen otras propiedades maravillosas a las que la gente presta atención, como trefilado, adelgazamiento por cizallamiento, efecto goteo, rebote líquido, etc.

Enciclopedia Baidu-Fluido no newtoniano