牛顿流体
- 口香糖能开椰子，以柔克刚是真的吗
口香糖属于非牛顿流体在解释“口香糖砸开椰子壳”的原因之前，我们先来了解一种特殊的物质——非牛顿流体。非牛顿流体在物理学定义上指不满足牛顿黏性实验定律的流体，即其剪切应力和剪切速率之间不呈线性关系的流体。非牛顿流体的类别有很多，主要可以分为纯黏性非牛顿流体和黏弹性非牛顿流体。生活中常见的鸡蛋蛋清、口香糖、血液等都具有非牛顿流体的特征。非牛顿流体在生活中有个有意思的现象：当你在沙滩上用力击打沙子时，它会变得非常坚硬；但当你慢慢用手指或者小棍戳沙滩时，它很容易就
小读者之友 2023年6期2023-07-26
- 基于Carreau流变模型的圆柱滚子轴承热混合润滑分析*
yring非牛顿流体，因此，本文作者基于Carreau流变模型，考虑表面粗糙度的影响及轴承实际的混合润滑状态，求解非牛顿流体热混合润滑问题，探讨滑滚比、卷吸速度和载荷对轴承润滑特性的影响，并与牛顿流体数值解进行对比，为进一步优化轴承参数提供润滑理论依据。1 数值计算模型1.1 圆柱滚子轴承运动分析图1所示为轴承的结构示意图[11-12]。图中，ω为内圈角速度，ωj为滚子自转角速度，ωc为保持架的角速度，Di为内滚道直径，Do为外滚道直径，Dm为节圆直径，D
润滑与密封 2023年5期2023-05-25
- 高考全国卷中函数图像问题的考向分析
徽皖西联考)牛顿流体符合牛顿黏性定律,在一定温度和剪切速率范围内黏度值是保持恒定的,即τ=ηγ,其中τ为剪切应力,η为黏度,γ为剪切速率;而当液体的剪切应力和剪切速率存在非线性关系时,液体就称为非牛顿流体。非牛顿流体会产生很多非常有趣的现象,如当人陷入沼泽时,越挣扎将会陷得越深;也有很多广泛的应用,如某些高分子聚合物还可以做成“液体防弹衣”。图2 是测得的某几种液体的流变τ-γ曲线,则其中属于沼泽和液体防弹衣所用液体的曲线分别是( )。图2A.③和① B.
中学生数理化(高中版.高考数学) 2023年5期2023-04-27
- 三维非牛顿流体充填过程的有限元-间断有限元数值模拟研究
高普阳三维非牛顿流体充填过程的有限元-间断有限元数值模拟研究高普阳（长安大学 理学院，陕西 西安 710064）针对三维非牛顿流体充填问题，建立了有限元-间断有限元耦合算法。对于两相Navier-Stokes方程，基于压力增量修正格式分三步求解，分别采用二次和一次拉格朗日插值多项式求解速度和压力，以确保计算过程稳定。采用守恒型水平集（level set）方法追踪运动界面，并依据间断有限元方法求解水平集和重新初始化方程。以三维圆球剪切流动及非牛顿流体三维平板
浙江大学学报（理学版） 2023年1期2023-01-17
- 口香糖“砸开”椰子的奥秘
破”的呢？非牛顿流体在解释“口香糖砸开椰子壳”的原理之前，先要了解一种特殊的物质——非牛顿流体。在物理学定义上，非牛顿流体是指不满足牛顿黏性实验定律、剪切力和剪应变率为非线性关系的流体，在不同受力条件下会呈现固体或液体的特质。非牛顿流体的类别较多，主要可分为纯黏性非牛顿流体和黏弹性非牛顿流体。鸡蛋蛋清、口香糖、血液等，都具有非牛顿流体的特征。在各种生活小实验中，大家常用的非牛顿流体通常是纯黏性非牛顿流体中的两类——剪切增稠流体和剪切变稀流体。砸开椰子壳的没
发明与创新 2022年34期2022-12-12
- 口香糖“砸开”椰子的奥秘
破”的呢？非牛顿流体在解释“口香糖砸开椰子壳”的原理之前，先要了解一种特殊的物质——非牛顿流体。在物理学定义上，非牛顿流体是指不满足牛顿黏性实验定律、剪切力和剪应变率为非线性关系的流体，在不同受力条件下会呈现固体或液体的特质。非牛顿流体的类别较多，主要可分为纯黏性非牛顿流体和黏弹性非牛顿流体。鸡蛋蛋清、口香糖、血液等，都具有非牛顿流体的特征。在各种生活小实验中，大家常用的非牛顿流体通常是纯黏性非牛顿流体中的两类——剪切增稠流体和剪切变稀流体。砸开椰子壳的没
发明与创新·中学生 2022年12期2022-12-08
- 口香糖能开椰子，以柔克刚是真的吗
口香糖属于非牛顿流体在解释“口香糖砸开椰子壳”的原因之前，我们先来了解一种特殊的物质——非牛顿流体。非牛顿流体在物理学定义上指不满足牛顿黏性实验定律、剪切力和剪应变率为非线性关系的流体，在不同受力条件下会呈现出固态或液态的特质。非牛顿流体的类别有很多，主要可以分为纯黏性非牛顿流体和黏弹性非牛顿流体。生活中常见的鸡蛋蛋清、口香糖、血液等都具有非牛顿流体的特征。非牛顿流体还有个有意思的生活现象：当你在沙滩上用力击打沙滩时，它会变得非常坚硬，但当你慢慢用手指或者
科学之友 2022年10期2022-10-31
- 非牛顿流体腈纶原液管道压力降计算
0120）非牛顿流体，是指不满足牛顿黏性实验定律，其剪应力与剪切应变率之间是非线性关系的流体。非牛顿流体广泛存在于石油、化工生产过程中，化工中常见的原油、高分子聚合物溶液、悬浮液、乳液等流体大都属于非牛顿流体[1]。化工新材料很多产品都具有分子量高、黏度高和固液两相等特点，这些介质的流体大都属于非牛顿流体，在工程设计中需要对这些非牛顿流体管道进行管道水力学的计算。相比牛顿流体的管道水力学具有成熟统一的理论公式进行指导计算，非牛顿流体由于种类繁多，不同种类的
化工与医药工程 2022年4期2022-08-25
- 基于ProCAST的非牛顿流体压铸过程模拟
浆料表现出非牛顿流体特征，其粘度要比液态金属高3个数量级以上，并且在充型过程中呈现层流特征，而且其粘度对金属的剪切速率非常敏感。正因为非牛顿流体有着比较复杂的流动行为，所以近年来受到了许多学者的广泛关注[2-5]。ProCAST软件在模拟压铸成形过程中具有巨大的优势[6]。笔者采用铸造软件ProCAST对铝合金的压铸过程进行了数值模拟。采用其内部自带的Carreau-Yasuda模型对该过程建立模型并进行数值模拟，研究其充型过程中的各个影响因素。为了方便与
河南冶金 2022年1期2022-08-19
- 口香糖能开椰子 以柔克刚是真的
口香糖属于非牛顿流体在解释“口香糖砸开椰子壳”的原因之前，我们先要了解一种特殊的物质——非牛顿流体（Non-Newtonian fluid）。非牛顿流体，在物理学定义上，指不满足牛顿黏性实验定律、剪切力和剪应变率为非线性关系的流体，在不同受力条件下会呈现出固体或液体的特质。非牛顿流体的类别有很多，主要可以分为纯黏性非牛顿流体和黏弹性非牛顿流体。在各种生活小实验中，大家常用的非牛顿流体通常是纯黏性非牛顿流体中的两类——分别是剪切增稠流体和剪切变稀流体。上面提
科学导报 2022年62期2022-05-30
- 受非线性白噪声驱动的随机非自治不可压缩非牛顿流体的弱拉回吸引子
治不可压缩非牛顿流体：x=(x1,x2);▽·u=0,u|∂O=0,(1)其中未知向量函数u=u(x,t)=(u(1),u(2))表示流体的速度,g(x,t)=g(t)=(g(1),g(2))τeij=e(2)其中μ0、μ1、α、ε1依赖于温度和压力的参数,本文μ0、μ1、α、ε1是正常数且0本文将在适当的Bochner空间中研究方程(1)弱拉回均方随机吸引子的存在唯一性,这种弱拉回均方随机吸引子不同于逐点拉回随机吸引子.随机动力系统的逐点拉回随机吸引子的
四川师范大学学报（自然科学版） 2022年3期2022-05-13
- 神奇的非牛顿流体
看到了有关非牛顿流体的视频。视频中介绍，非牛顿流体制作简单，威力无比，用淀粉和水按比例混合成糊状，竟然夸张到连枪都打不穿，我不敢相信，为此，我决定做个实验验证一下。做非牛顿流体的方法是将淀粉倒进碗里，加入淀粉量二分之一的水，然后攪拌。我找遍了家里的每个角落，都没有发现淀粉，突然，想到科学课上学到的知识，面粉中含有淀粉，于是我就用面粉代替淀粉。我在碗中加入适量的面粉，然后倒入面粉量二分之一的水。我边搅拌边想，如果实验失败了就做小馒头吃。果不其然，实验失败了，
山东青年报·教育周刊学生版上半月 2022年3期2022-04-26
- 计入表面吸附膜的热弹流润滑体系建模及分析
面吸附膜的非牛顿流体点接触热弹流润滑模型，分析润滑剂的非牛顿性、吸附膜及钢的热传导系数对热弹流润滑性能的影响。润滑剂的非牛顿性及吸附膜的计入对油膜压力和厚度的影响很小。与牛顿流体相比，非牛顿流体可以得到较低的温升和摩擦系数。同时，随着非牛顿流体特征剪应力的增大，油膜中层温度和吸附膜表面温度有所提高。吸附膜的存在明显提高了润滑油的温升，但降低了摩擦系数。摩擦副表面的摩擦系数随着卷吸速度的增大而逐渐降低。在相同的卷吸速度下，摩擦系数又随着吸附膜厚度的增加而降低
表面技术 2022年3期2022-03-31
- 叶轮搅拌非牛顿流体时的功耗特性研究
呈剪切稀化非牛顿流体特性，其粘度随着剪切速率呈非线性变化，致使机械搅拌过程的功耗特性及雷诺数的计算更加复杂.为了精确的预测其功耗特性及相应的雷诺数，有学者提出了功率准数(Ne)与广义雷诺数(ReN)的方法来表征整个搅拌系统的功耗特性，如图1所示.在搅拌系统中，功率准数与广义雷诺数的关系可定义为当ReN10 000时为湍流区[5].在层流区，其主要的特征是功率准数与广义雷诺数的乘积为一常数，且该段直线的斜率为-1.在转捩区，其功率准数曲线持续下降，在靠近湍流
东北电力大学学报 2021年4期2021-11-01
- 基于格子Boltzmann 方法的幂律流体二维顶盖驱动流转捩研究*
72)研究非牛顿流体转捩问题,可为调控非牛顿流体动力特性提供理论基础.相对于牛顿流体转捩问题,非牛顿流体转捩研究较少,缺乏转捩雷诺数精细预报方法.论文以格子Boltzmann 方法为核心求解器,以典型非牛顿流体幂律模型为例,开展了幂律流体二维顶盖驱动流转捩模拟,给出剪切变稀和剪切增稠流体的第一转捩雷诺数,并分析了转捩雷诺数附近流场时频域特性及模态分布.结果表明,剪切变稀流体和剪切增稠流体的第一转捩雷诺数与牛顿流体差异显著,且在转捩临界雷诺数附近监控点处速度
物理学报 2021年18期2021-10-08
- 非牛顿流体孔隙介质弹性波动方程
视孔隙流体为牛顿流体。但是，在油气勘探和开发过程中普遍存在非牛顿流体流动，这涉及到许多重要的工程，如用加热方法提高重油采收率；用聚合物溶液、油和泡沫溶液的乳状液充当驱替液；用含有悬浮颗粒的化学溶剂充当页岩气压裂液等。当这类流体与固体之间发生相对运动时会产生剪切应力，应力大小跟流体黏性和流体剪切应变率有关。非牛顿流体剪切应力与剪切应变之间一般不满足线性关系，黏性系数是剪切变化率的复杂函数。在化学工程、流变学、石油工程等领域，对非牛顿流体流变学进行了大量的研究
石油地球物理勘探 2021年3期2021-06-01
- 非牛顿流体下冶金熔池中气泡运动的研究进展
熔炼主要分为牛顿流体和非牛顿流体,当前研究对于简化后的牛顿流体居多,而在实际生产中,熔池的熔炼并非理想状态,由于煤粉、渣等存在于熔炼过程中,流体往往呈现出非牛顿流体状态。目前,针对于气泡运动的研究主要有数值模拟以及实验分析的方法[1-4],气泡相关特性的应用被广泛运用于石油、环境以及化工等领域[5-10]。本文通过对比在不同条件下牛顿流体和非牛顿流体熔炼中气泡的运动规律,结合自身课题中侧吹熔池熔炼中的研究现状,对气泡运动在相关流体中的变化和机理进行了分析,
中国有色冶金 2021年2期2021-04-04
- 基于5E模式的微课教学
——“亦刚亦柔的神奇流体”教学设计
端，叫作“非牛顿流体”，通过将淀粉和水混合就可以获得。下面我们一同探究如何用淀粉和水制备“亦刚亦柔的神奇流体”！以上是“引入”环节中的相关内容。“引入”是5E教学模式的起始环节。“亦刚亦柔的神奇流体”教学主题的设计是基于生活科普理念的科学探究活动，通过观察生活现象，利用生活中的材料探究生活中的科学。通过视频中有趣的发现引发学生思考：为什么表演者可以在看似“酸奶”的物质上表演而不会沉下去？这一现象与学生已有的生活经验发生冲突，能激发他们的研究兴趣。二、探究探
发明与创新 2020年42期2020-12-18
- 非牛顿流体管道流动方程及其近似解
关注，其中以牛顿流体和非牛顿流体中的宾汉体作为本构模型的充填浆体管道流动方程应用最为广泛，上述两个本构模型所推导的流动方程分别为Poiseuille定律和Buckingham流动方程[8].由于均质充填料浆工况的复杂性[9-10]，牛顿流体和宾汉体本构模型通常并不精确[11-12]，而较为精确的幂率模型所得出的流动方程形式复杂、计算量大，不易进行工程应用，而盲目采用牛顿流体和宾汉体本构模型所得出的流动方程计算结果与现场实际测量结果常常存在较大误差，进而导致
哈尔滨工业大学学报 2020年12期2020-12-14
- 基于5E模式的微课教学
端，叫作“非牛顿流体”，通过将淀粉和水混合就可以获得。下面我们一同探究如何用淀粉和水制备“亦刚亦柔的神奇流体”！以上是“引入”环节中的相关内容。“引入”是5E教学模式的起始环节。“亦刚亦柔的神奇流体”教学主题的设计是基于生活科普理念的科学探究活动，通过观察生活现象，利用生活中的材料探究生活中的科学。通过视频中有趣的发现引发学生思考：为什么表演者可以在看似“酸奶”的物质上表演而不会沉下去？这一现象与学生已有的生活经验发生冲突，能激发他们的研究兴趣。探究是5E
发明与创新·中学生 2020年11期2020-12-10
- 空间站项目的来龙去脉
——非牛顿流体在太空的性质是否与其在地面上一样
项目《探究非牛顿流体在太空的性质是否与其在地面上一样》入围中国空间站青少年教育项目实验方案。项目组在近期时光里，将再接再厉，不断优化，以争取择机发射后由卫星搭载进入太空，并进行空间科学实验的机会。小的时候，就经常听大人们讲，想要做一件事情不容易，想要把这件事情做好就更难了，更何况要把它做成功。或许是以前没有认真地全身心投入到一件事情当中去，所以也并不觉得做好一件事情有多难。可是这些道理在我真正地把心思完完全全投入到一件事情当中时，我才明白，要做好一件事情，
奥秘(创新大赛) 2020年6期2020-07-01
- 『非牛顿流体』实验
金据说，“非牛顿流体”遇强则强，遇弱则弱，真的是这样吗？为了解开这个谜团，我们全班同学决定做一次“非牛顿流体”实验。老师提前准备好了材料：玉米淀粉、勺子、碗、水以及木棒。紧接着，赵同学 我们班制作“非牛顿流体”的主要人物之一，拿起勺子，在略呈淡黄的淀粉中舀了6满勺，只见淀粉如同金黄的花粉从空中纷纷落下，撒入桌上的不锈钢碗里。据赵同学介绍，制作“非牛顿流体”，淀粉与水的比例是3：1。舀了6勺淀粉，那么就加2勺水吧！可是，2勺水刚倒进碗中，淀粉便如同一只饿了许
小读者 2020年10期2020-06-29
- 非牛顿流体在不规则管道中的流动特性研究＊
胡钺，高政非牛顿流体在不规则管道中的流动特性研究＊李亚飞，周懿，胡钺，高政（船舶动力工程技术交通行业重点实验室，湖北 武汉 430063；武汉理工大学 能源与动力工程学院，湖北 武汉 430063）非牛顿流体被大量应用于工业生产中，如利用剪切稀化流体应用的酱类食品生产运输、高分子聚合物在工业生产中的管道运输及钻井用洗井液完井液等。相比传统的牛顿流体，关于非牛顿流体在管道内的流动的研究还有很大发展空间，因此对其机理的研究具有重要的现实意义。借助多物理场仿真软
科技与创新 2020年8期2020-05-08
- 基于COMSOL的非牛顿流体在管道中的流动特性研究＊
的流体被称作牛顿流体；反之，则为非牛顿流体。相比于牛顿流体，非牛顿流体在工农业生产乃至医学研究中出现得更为广泛，比如石油钻井采出液的集输处理、聚合物塑料制品加工、人体血液在血管中的流动等。上述这些情形都涉及非牛顿流体在管道内的流动问题，因此非牛顿流体在各种管道环境下的流动机理具有充分的研究价值。1867年，J.C.麦克斯韦提出线性黏弹性方程，开始了非牛顿流体力学的研究。但由于黏弹性流体问题具有的复杂性，一直到20世纪50年代后相关研究领域才得到较为迅速的发
科技与创新 2020年5期2020-03-26
- 非牛顿流体：你柔它也柔，你强它则刚
质有关——非牛顿流体。拳头打不穿的液体如果你往一盆水里加入大量淀粉，通过搅拌使之均匀混合，会得到一种非常浓稠的液体。接着，试着用力对液体打一拳，你会发现，拳头像打到固体一样被反弹回来，这种液体竟然打不穿！这是为什么呢？能流动的物体被统称为“流体”，不过，不同流体的黏度不同，根据流体在外力作用下是否会发生黏度的变化，科学家将流体分为牛顿流体和非牛顿流体。水、酒精等低黏性的流体属于牛顿流体，因为无论用手怎么拍打它，黏度都不会发生改变;而混合后的淀粉溶液在一拳打
大科技·百科新说 2020年11期2020-02-08
- 制造怪东西！
）享受制造非牛顿流体的乐趣吧！图1： 往玉米淀粉中加水。图2：搅拌玉米淀粉和水，使之混合。图3：往混合而成的黏稠物里加食用色素。黏黏的玉米淀粉实验步骤1 将玉米淀粉倒入碗中，加水后用勺子或手指混合。混合物的最终稠度应该类似于比较厚的糖浆。（图 1、2、3）2 从碗中取出些黏稠物，把它揉成一个球。（图 4）3 不要揉捏，让黏稠物顺着指尖滴下来。（图 5）4 将黏稠物置于托盘或烤盘上，用手拍下去，会发生什么？黏稠物会溅出来吗？5 黏稠物如果太干，就往里面加点水
天天爱科学 2019年10期2019-10-28
- 蜗牛运动原理分析
模型中假定为牛顿流体），正是波状足与粘液层的相互作用，给蜗牛的前行提供了足够的驱动力。关键词：蜗牛运动;逆行波;牛顿流体中图分类号：O313文献标识码：A蜗牛是自然界的一种常见生物，其运动规律一向是国内外科学家感兴趣的话题，[1-3]目前对蜗牛本身运动规律的研究已经趋于完善：通过波状足与自身分泌粘液的相互作用，产生一个与足部波传播方向相反的推进力，从而实现自身在承载物上的移动。本文依据这一研究成果，通过对蜗牛运动实际模型的简化，介绍了一种逆行波模型，可以有
科技风 2019年27期2019-10-20
- 什么是非牛顿流体
明白什么是非牛顿流体，我们首先需要了解什么是牛顿流体。在物理学领域内，人们将黏性流体分为牛顿流体和非牛顿流体。所谓牛顿流体，就是符合牛顿黏性定律的流体，比如水、酒精、轻质油等。根据这一定律，流体的黏度值是恒定的。然而，人们研究后发现，并非所有流体的黏度值都不变。非牛顿流体，就是不满足牛顿黏性定律的流体。如果把非牛顿流体，比如太白粉的水溶液，放到盆里，你慢慢伸手进去，会感觉它像是液体;你用手使劲捶打它或在里面快速滑动，又会感觉它渐渐变得像固体。1944年，科
少儿科技 2019年3期2019-09-10
- 聚合物驱牛顿—非牛顿—牛顿三区复合试井模型
学者对存在非牛顿流体条件下的试井解释模型已经有了一定的研究。关于非牛顿幂律流体的研究，国外学者IKOKU和RAMEY[1-2]研究了多孔介质中非牛顿幂律流体不稳定渗流特征，建立并求得了考虑井储和表皮效应的试井解释数学模型拉氏空间解；我国学者栾志安[3]建立了双重介质非牛顿流体的试井解释模型并求得了拉氏空间解析解；对于复合油藏试井解释模型的研究，我国学者宋考平、刘彬、程时清、朱常玉、徐有杰等[4-11]对于不同的注采方式分别建立了非牛顿流体—牛顿流体双区复合
油气藏评价与开发 2019年4期2019-09-04
- 神奇的“非牛顿流体”
/丁晓彤“非牛顿流体”很神奇，只需简简单单的几样物品就能制成，不信的话，就跟着我试一试吧。首先，要准备一个容器，一碗清水，一袋玉米淀粉。先把玉米淀粉倒入容器中，再把清水也倒进去。切记，淀粉跟水的比例是5:1，不能加多，也不能加少。接下来就是搅拌了。搅这个可不容易，一开始像在搅水，可慢慢就变得坚硬，难以搅动。终于，我费了九牛二虎之力把它做好了。我迫不及待地把小手伸进去，只觉得它像一摊乳白色的水，什么特别之处也没有。可当我握紧拳头用力敲打它，它就像一堵墙坚硬无
快乐语文 2019年13期2019-08-05
- 吃软不吃硬的非牛顿流体
要从流体及非牛顿流体谈起。流体，是与固体相对应的一种物体形态，是液体和气体的总称。由大量的、不断地作热运动而且无固定平衡位置的分子构成的，它的基本特征是没有一定的形状并且具有流动性。水绝对是最常见的流体，牛顿于1687年提出，水在作一维剪切流动时，其剪应力与剪应变率成正比关系，因此这一类流体都被称为“牛顿流体”。后来发现，只有水和空气等才满足这种剪应力与剪应变率的线性关系，它们因此被称为“牛顿流体”。生活和生产中的大多数流体属于非牛顿流体，它们在作一维剪切
农村青少年科学探究 2019年4期2019-07-05
- 奇妙的“非牛顿流体”
们称其为“非牛顿流体”。从科学的角度解释，牛顿流体是符合牛顿剪切定律，即粘度是常数的流体;非牛顿流体则是不符合牛顿剪切定律，即粘度不是常数的流体。一般来说，非牛顿流体的形态介于液体和固体之间，它不仅仅局限于液体，也可以是固体。也许你还是有点丈二和尚摸不着头脑。那么我们换一种更通俗易懂的说法。事实上，在我们的日常生活中，除了水和空气，绝大部分的流体都是非牛顿流体，例如番茄汁、淀粉液、蛋清、苹果浆、牛奶、面团、果冻、牙膏、胶水等，包括我们血液细胞里的“半流体”
科学24小时 2019年3期2019-06-11
- 柔弱胜刚强
了解一下“非牛顿流体”，即不满足牛顿黏性实验定律的流体。简单来说，这种流体平时会静静地“瘫”在那儿，当我们快速且用力地去挤压它时，它就会非常坚硬，不会瞬间发生形状改变，甚至连子弹都很难伤它分毫。而口香糖恰恰就是这种非牛顿流体，当我们快速、用力地向口香糖砸椰子时，口香糖就像盾牌一样，反弹同样的力回去，这样椰子壳一下就打开了。怎么样，是不是很神奇？那么不妨思考一下，口香糖既然可以打开椰子，西瓜是不是也不在话下呢？如果大家还想要更进一步了解非牛顿流体，去看看果冻
学与玩 2018年11期2018-12-14
- 非牛顿流体材料在柔性变形机翼上的应用初探
得到增强。非牛顿流体材料具备以上性质，是一种值得关注的材料。2 非牛顿流体材料的性质流体分为牛顿流体和非牛顿流体两类，牛顿流体的剪切应力同剪切应变速率呈线性关系，非牛顿流体呈非线性关系。直观上，牛顿流体的黏度与剪切应变速率无关，而非牛顿流体的黏度与剪切应变速率有关。非牛顿流体又分为4类，分别是Bingham流体、非线性Bingham流体、假塑性流体和胀流性流体，它们的性质如图1所示。图1 流体流动曲线值得关注的是胀流性流体，在剪切应变速率较大时，其黏度变大
中国设备工程 2018年18期2018-10-15
- 微流控芯片通道结构的拓扑优化研究
不同雷诺数下牛顿流体和非牛顿流体进行拓扑优化,研究对象是Carreau-Yasuda非牛顿本构模型。Jensen等采用变密度方法研究了记忆型非牛顿流体的拓扑优化[8-9]。文献[10]运用变密度方法,研究了剪切渐薄效应的非牛顿流体拓扑优化,以达到壁面应力最小化的目标。文献[11]研究了幂率型非牛顿流体拓扑优化,并比较了剪切渐薄和剪切渐厚非牛顿流体拓扑优化的设计结果。基于以上分析,本文采用基于真实血液改进的Cross非牛顿流体模型,对双进口-单出口的微流道进
西安交通大学学报 2018年6期2018-06-21
- 解密非牛顿流体
只有少数的非牛顿流体不遵循剪切力跟作用力之间的性质，在受到外物碰撞时候表现出强大的力量。马铃薯粉的水溶液和一般水溶液的差别是：马铃薯粉的水溶液是一种“非牛顿流体”，而一般水溶液是“牛顿流体”。当用力搥打马铃薯粉的水溶液时，接触面因为压力大而黏度增加，拳头就无法进入流体内部，也就不會沾上马铃薯粉了。同样的，浸泡在马铃薯粉的水溶液底部的手，快速抽离时，应力使得马铃薯粉的水溶液的黏度增加，就会黏在手上，整个水盆就会跟着被提上来。而图3中，快速地来回拨动马铃薯粉的
阅读（科学探秘） 2018年3期2018-05-14
- 考虑库水粘滞性的拱坝动力响应分析
理想流体，而牛顿流体的动量方程是符合纳维-斯托克斯方程的考虑库水粘滞性的流体。本文用在流固耦合方面较有优势的有限元软件ADINA进行分析[2]，讨论库水粘滞性在计算过程中的影响。1 有限元分析模型五嘎冲水电站位于贵州省马别河上游平塘河段，坝顶高程1344 m，最大坝高为105 m，坝顶弦长612.5 m。有限元计算模型中拱坝坝高105 m，坝基范围及下游均取1.5倍坝高，根据黄耀英[3]、李瓒等人的研究结果，为充分反映水体的影响，水库长度向上游取三倍坝高。
陕西水利 2018年2期2018-05-04
- 不可思议的非牛顿流体
这是利用了非牛顿流体特性的实验。读完这篇文章之后，你会豁然开朗，甚至可能会迫不及待地想动手做这个实验呢。牛顿流体VS非牛顿流体想要了解非牛顿流体，首先我们得先知道流体是什么。流体是与固体相对应的物体形态，是液体和气体的总称，它的基本特征是没有一定形状和具有流动性。其流动行为由粘度决定，粘度越低越容易流动。根据粘度特性，流体可以分为两种基本类型：牛顿流体和非牛顿流体。牛顿流体的粘度主要和温度有关，与施加的压力无关，在受到拍打或撞击时，其粘度不会发生改变，水、
科学之谜 2018年10期2018-01-02
- 压裂中的流体摩擦阻力及效应分析
压裂液作为非牛顿流体处理并假设为典型的幂律流体；其次对压裂过程中流体摩阻对管柱所产生的摩阻力、轴向变形、压降等进行分析；最后，通过算例的验证发现：将压裂液作为非牛顿流体处理比以往基于牛顿流体的分析更合理。压裂;非牛顿流体;摩阻;轴向变形0 引言在计算压裂中的流体摩阻时，一般将压裂液作为牛顿流体来处理，但这样所带来的误差与实际情况相去甚远。本文将压裂液作为非牛顿流体处理，采用非牛顿流体中最典型的幂律流体，在此基础之上分析流体摩阻所产生的各种效应。1 压裂过程
化工管理 2017年34期2017-12-08
- 非牛顿流体中在线双气泡相互作用的数值模拟
与环境工程非牛顿流体中在线双气泡相互作用的数值模拟李少白,徐双,范俊赓,黄思源(沈阳航空航天大学 能源与环境学院,沈阳 110136)利用Fluent软件采用SIMPLE算法,数值模拟了非牛顿流体中在线双气泡之间的相互作用。先行气泡和跟随气泡之间的相互作用与两气泡之间的中心间距有关,无因次距离S*越小,先行气泡和跟随气泡聚并融合为一个气泡的时间越短,当无因次距离S*增大到一定程度时,两气泡之间不会发生聚并,最终会以各自不同的速度上升。随着气泡之间的无因次距
沈阳航空航天大学学报 2017年4期2017-10-09
- 究竟是液体还是固体
的物质，也有牛顿流体和非牛顿流体的区别。比如，人的血液就是一种非牛顿流体。而事实上，非牛顿流体会在宏观上呈现出一定的固体性质。一、课程重点本课旨在带领学生研究非牛顿流体的特别之处。学生在观察现象的同时可以学习物理知识，使用数学工具对物理量和物理规律进行设想、测定和衡量。【涉及领域】物理、数学【建议年级】小学中年级【建议时间】120分钟二、课程任务首先让学生了解常规固体和液体的性质，然后给出非牛顿流体让学生直观感受与想象中的区别；之后通过精确量取，配制非牛顿
基础教育参考 2017年15期2017-08-26
- 非牛顿流体固粒悬浮流的若干问题1)
0027)非牛顿流体固粒悬浮流的若干问题1)张培杰 林建忠2)(浙江大学航空航天学院流体工程研究所，杭州310027)非牛顿流体固粒悬浮流具有广泛的应用背景，其特殊的流动属性使其成为一些新兴技术领域的核心突破点.同时，该流动又比较复杂，即便是在低固粒浓度的情况下，非牛顿流体特性也会对整个系统的微结构产生重要的影响，从而进一步影响固粒的运动.本文给出了非牛顿流体方程、固粒运动方程和非牛顿流体固粒悬浮流的特征参数，分析了这些参数的作用；阐述了单个固粒在管道中的
力学学报 2017年3期2017-07-03
- 口香糖开椰子能行吗
来见识一下非牛顿流体的神奇之处吧！流体：牛顿还是非牛顿？流体，虽然是个很有“学术范儿”的词语，但其实就是指那些有流动性但没有固定形状的东西，比如大家最熟悉的水。三百多年前的大科学家牛顿对水进行了详细的研究，并总结出它的一个很经典的特征——你再怎么搅，水都不会变稀！呃……真不知道牛顿把这个研究成果交给皇家科学院时那些审核的人是什么表情（牛顿：放心，我很学术范儿地表述成“该流体所受应力与应变速率成正比，即其黏度不受搅拌、冲击等机械因素影响而变化”）。不过，后来
小哥白尼·趣味科学画报 2017年3期2017-06-12
- 非牛顿流体
状物体都是非牛顿流体，并且都具有外界所给的力越大、速度越快、反力也越大的特点.所以口香糖能扎进快速用力砸向它的椰子外壳.非牛顿流体是什么东西，具有什么样的特性，又能给生产和生活带来什么样的变化呢？一、非牛顿流体的概念非牛顿流体是指，不满足牛顿黏性实验定律的流体，即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系.非牛顿流体广泛存在于生活、生产和大自然中.绝大多数生物流体都属于非牛顿流体.（1）人体身上的血液、淋巴液、囊液等多种体液，以及像细胞质那样的“半流体”都属于非
中学生数理化·教与学 2017年1期2017-01-19
- 浸渍涂覆过程中液膜流动的数值模拟
变，因此其为牛顿流体。图2显示，流体b、c、d，当剪切速率较小时，其黏度变化不大，而当剪切速率较大时，其黏度随剪切速率的增大而减小，这种流体的黏度受其剪切行为的影响很大，表现出明显的假塑性行为，因此是非牛顿流体。图2 4种硅油流体的流变曲线硅油流体黏度η0/(Pa·s)松弛时间λ非牛顿指数na0.97--b4.980.030.70c125.670.150.71d583.560.080.53文献[7]0.97--1.3数学模型硅油流体具有一定的黏度和密度，且
浙江理工大学学报(自然科学版) 2016年1期2016-09-15
- ANSYS CFX在哈根-泊肃叶方程教学实践中的应用
S CFX;牛顿流体;数值模拟流变学作为材料成型等专业的主要理论基础课程，通过对材料流动和变形现象的描述，可以有效的理解和把握特定结构下聚合物熔体的流变行为，如速度、压力、温度等分布规律，能够更进一步地指导塑料成型加工和模具设计。其中，著名的哈根-泊肃叶方程在流变学领域首次从理论上证实了牛顿黏性假设、壁面不滑移假设的正确性，是毛细管黏度计的设计原理，同时也是非牛顿熔体流动许多关键规律的推导基础。因此，其理论学习和实践验证在相关专业的教学中占有相当重要的地位
大学物理实验 2016年2期2016-06-20
- 颗粒粒径对岩崩碎屑流对挡板冲击影响
的本构模型是牛顿流体模型.研究表明：粒径大小对颗粒运动以及与结构的冲击力有很大的影响，粒径为8，12，14 mm时的应力云图类似，挡板两侧为应力集中部位，粒径为10 mm时的应力较均匀，近似为矩形分布，在挡板中央部位.获得了一些重要的模型参数，可以用于优化在高山地区防御结构的设计.关键词：岩崩碎屑流；牛顿流体；挡板；粘度；SPH震后，在中国西南地区的灾害及次生灾害，造成经济和人员伤亡.岩崩碎屑流与构筑物相互作用是问题重点，研究工作还比较少.Chehata等
浙江工业大学学报 2016年2期2016-06-17
- 非牛顿流体在多孔介质和霍尔电流效应下的几类精确解
1002)非牛顿流体在多孔介质和霍尔电流效应下的几类精确解张道祥， 程 航(安徽师范大学 数学计算机科学学院,安徽 芜湖 241002)非牛顿二阶流体的运动方程是一个高维的非线性微分方程,其精确解求解非常困难.本文利用逆方法求得非牛顿流体在多孔介质和霍尔电流效应下的几类精确解,所得的精确解有助于人们认识和理解非牛顿流体的流动特性.非牛顿流体;逆方法;霍尔效应;多孔介质由于经典的Navier-Stokes方程只能描述简单的非牛顿流体运动,为了解决复杂的非牛顿
安徽师范大学学报（自然科学版） 2016年6期2016-02-15
- 张东地区储层渗流机理实验研究
；渗流特征；牛顿流体张东地区油藏储层以次生粒间孔隙为主.其次为粒内溶孔、印模孔和组份内孔。该区储层主要表现为孔喉小，分选差，微观非均质性严重的低渗储层的特征。储层物性变化较大，孔隙度平均为14.4%，渗透率平均为20.8×10-3μm2。1 岩石润湿性测定岩石表面一种流体相对另外一种非混相流体对固体的吸附力定义为这种流体对岩石表面的润湿性。在油藏岩石中润湿性是决定和控制油水微观分布的主要因素，并在很大程度上决定残余油饱和度的大小以及油相和水相的流动能力。张
化工管理 2015年9期2015-03-23
- 非牛顿流体在变截面管中流动的数值模拟
6004)非牛顿流体在变截面管中流动的数值模拟李玉伟1,方小里1,李召生1,曹丽琴2(1.哈尔滨锅炉厂有限责任公司，哈尔滨150046；2.燕山大学环境与化学工程学院，河北 秦皇岛 066004)由于非牛顿流体的粘度随剪切速率而变化，使得其在流动时表现出十分复杂的规律，这给实际应用和研究带来困难。文中应用数值模拟方法对非牛顿流体在二维变截面管中的非稳态流动进行了研究。研究发现，对于非牛顿流体，考虑粘度随剪切速率变化时的工况与考虑粘度为固定值时的工况相比，流
应用能源技术 2015年4期2015-02-27
- 管道运行费用受流态变化的影响
擦定律，为非牛顿流体温度范围；同时还需要通过分区来对热油管道摩阻进行计算，以此来确定是否将泵提供的压能按同一流态计算[1-3]。所以，要想对管道运输进行优化计算，就需要对多管道原油在不同温度下所处的流态变化进行探讨，提供相关理论依据。1 数学模型在热油运输的管道系统中，泵运行电费以及油品加热所需要的燃料费用构成了运行费用，对管道系统进行优化主要目的是减少其运行费用。在优化管道运行费用前，首先要对相关数据进行确定，包括进出站原油的温度、牛顿液体的长度、非牛顿
油气田地面工程 2014年8期2014-11-21
- 一类可压缩非牛顿流解的爆破准则
真空可压缩非牛顿流体,给出了其强解的爆破准则. 即当时间t趋于临界时间T*时,若速度的导数是有界的,则该局部强解关于时间可以延拓成整体解. 特别地,允许初始密度含有真空的情形.爆破准则； 可压缩非牛顿流体； 真空； 强解考虑一类可压缩非牛顿流体方程：带有初边值条件其中:p>2,μ0>0是给定的正常数;ΩT=I×(0,T),I=(0,1); (ρ0,u0)为已知函数,满足非牛顿流体应用广泛,如石油、 泥浆、 油漆以及人体的血液、 淋巴液等都属于非牛顿流体.
吉林大学学报（理学版） 2014年5期2014-09-06
- 幂律非牛顿流体在偏心圆环管中流动和传热的数值计算
0094)非牛顿流体在偏心圆环管中的流动和传热在石油化工、生物、机械、食品等领域中有着广泛的应用，但因非牛顿流体剪切应力与剪切速率的非线性关系，导致其数值计算比牛顿流体更加困难.近年来国内外学者对非牛顿流体在圆环管道中流动和传热或牛顿流体在偏心圆环中的流动和传热进行了很多研究［1－7］，但是对非牛顿流体在偏心圆环中的流动和传热考虑的却很少.文中在数值计算过程中采用基元中心法对非牛顿流体的非线性粘性系数进行离散，解决了幂律流体模型迭代收敛困难的问题，并在内壁
江苏科技大学学报(自然科学版) 2014年5期2014-03-07
- 单毛细管中卡森流体的分形分析
77）研究非牛顿流体类卡森流体在单毛细管中的流动特性。根据弯曲毛细管的分形特征，推导该流体在单毛细管中的流量、流速、启动压力梯度和有效渗透率的分形解析解，所得分形模型将卡森流体的流动特性与毛细管的结构参数有机联系起来。分形；毛细管；卡森流体卡森流体是一种典型的具有屈服应力值的非牛顿流体，某些非牛顿流体如血液、巧克力、黄原胶溶液、含蜡原油等，其流动行为都呈现出卡森流动特性，这些流体被称为卡森流体。自然界中的多孔介质微结构服从分形几何规律，且分形几何理论已被证
武汉科技大学学报 2012年3期2012-09-14
- 幂律流体在可渗透性管壁圆管中的流动
以来，由于非牛顿流体在油田开采和生物医学等工程与科学应用领域得到了日益广泛的应用，人们越来越多地使用非牛顿流体如聚合物溶液、泡沫液和乳状液等作为驱油剂来提高采油量［1-6］；在生物渗流和工程渗流中，非牛顿流体更具有普遍性，例如，血液在血管中的流动，就明显呈现出其具有非牛顿流体的特性［7-8］.因此，非牛顿流体在单根圆管中的流动特性的研究就成了广大学者关注的热点.凡是满足流体应力－应变关系式τ＝的流体，都被称为牛顿流体，其中τ为剪切应力为应变率，μ为动力粘度
华中师范大学学报（自然科学版） 2011年4期2011-01-02