Płyn newtonowski

Płyn Newtonowski

Płyn newtonowski to model lepkości opracowany przez Isaaca Newtona, który charakteryzuje się liniową zależnością naprężenia ścinającego od szybkości ścinania. Zależność ta można opisać równaniem:

$\backslash tau\; =\; \backslash mu\; \backslash dot\; \backslash gamma\; =\; \backslash mu\; \backslash frac\{du\}\{dx\}$

W tym równaniu:

• $\backslash tau$ – naprężenie,
• $\backslash dot\; \backslash gamma$ – szybkość ścinania,
• $\backslash mu$ – lepkość dynamiczna (dla płynów newtonowskich jest stała),
• $u$ – prędkość warstwy płynu,
• $U$ – prędkość przesuwanej płytki ścinającej płyn,
• $dx$ – element grubości warstwy płynu.

Płyny newtonowskie, takie jak woda i powietrze, charakteryzują się tym, że ich lepkość jest stała i zależy od właściwości substancji oraz parametrów termodynamicznych, takich jak temperatura i ciśnienie.

Płyny Nienewtonowskie

W przeciwieństwie do płynów newtonowskich, płyny nienewtonowskie nie spełniają liniowej zależności naprężenia od gradientu prędkości. Dla tych płynów współczynnik lepkości zmienia się w zależności od gradientu prędkości.

Krzywa płynięcia, która ilustruje tę zależność, dla płynu newtonowskiego jest prostą przechodzącą przez początek układu współrzędnych. Jeżeli krzywa ta nie jest prostą, mamy do czynienia z płynem nienewtonowskim lub płynem z granicą płynięcia. Płyn newtonowski można traktować jako szczególny przypadek płynu nienewtonowskiego.

Płyny nienewtonowskie, takie jak polimery czy emulsje, odgrywają istotną rolę w przemyśle chemicznym.

Podsumowanie

Płyny newtonowskie i nienewtonowskie różnią się sposobem, w jaki reagują na naprężenie ścinające, co ma kluczowe znaczenie w wielu procesach przemysłowych.