Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is de relatie tussen afschuiving G en snelheid?

De relatie tussen afschuifspanning (τ) en afschuifsnelheid (γ̇) wordt beschreven door het reologische gedrag van de vloeistof. Deze relatie bepaalt hoe een vloeistof reageert op toegepaste schuifspanning.

Hier is een uitsplitsing:

* Shear Stress (τ): De kracht per eenheidsgebied die parallel aan het oppervlak van een vloeistof werkt. Het is wat ervoor zorgt dat de vloeistof vervormt.

* afschuifsnelheid (γ̇): De snelheid waarmee een vloeistof vervalt als gevolg van toegepaste schuifspanning. Het is in wezen de snelheidsgradiënt in de vloeistof.

De relatie tussen afschuifspanning en afschuifsnelheid kan zijn:

1. Newtoniaanse vloeistoffen:

* lineaire relatie: De afschuifspanning is recht evenredig met de afschuifsnelheid.

* constante viscositeit: De verhouding tussen schuifspanning en afschuifsnelheid is constant, bekend als viscositeit (η).

* Vergelijking: τ =ηγ̇

2. Niet-Newtoniaanse vloeistoffen:

* Niet-lineaire relatie: De afschuifspanning en afschuifsnelheid zijn niet direct evenredig.

* Viscositeit varieert: De viscositeit van niet-Newtoniaanse vloeistoffen verandert afhankelijk van de afschuifsnelheid.

* Verschillende typen: Er zijn verschillende soorten niet-Newtoniaanse vloeistoffen, elk met een eigen unieke relatie tussen afschuifspanning en afschuifsnelheid. Enkele veel voorkomende voorbeelden zijn:

* pseudoplastisch: Viscositeit neemt af met toenemende afschuifsnelheid (bijv. Verf).

* dilatant: De viscositeit neemt toe met toenemende afschuifsnelheid (bijv. Corntena en water).

* Bingham Plastic: Vereist een minimale opbrengstspanning voordat u stroomt (bijv. Tandpasta).

Inzicht in de relatie tussen schuifspanning en afschuifsnelheid is cruciaal in verschillende toepassingen:

* vloeistofmechanica: Het voorspellen van het stromingsgedrag van vloeistoffen in leidingen, pompen en andere systemen.

* Materiaalwetenschap: Inzicht in het gedrag van polymeren en andere materialen onder stress.

* voedselverwerking: Apparatuur ontwerpen voor het verwerken van vloeistoffen zoals melk, yoghurt en sauzen.

* Biomedical Engineering: Analyse van de bloedstroom in het bloedsomloop.

Laat het me weten als u dieper in specifieke soorten vloeistoffen of toepassingen wilt verdiepen.