X
تبلیغات
مهندسی شیمی دانشگاه یاسوج - سیالات نیوتنی و غیر نیوتنی
مهندسی شیمی دانشگاه یاسوج

 

  کاربر مهمان، خوش آمديد!
       

 

 

 

 

 
 

سلام من دانشجوی مهندسی شیمی دانشگاه یاسوج هستم. از شما به خاطر سر زدن به این وبلاگ تشکر می کنم.
امیدوارم نظرات خودتون رو از من دریغ نکنید.

ایمیل مدیر : yasujman@yahoo.com

 

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
1
استخاره آنلاین با قرآن کریم

2 3

 


 
 
سیالات نیوتنی و غیر نیوتنی
 

  نوشته شده توسط مهندسی شیمیدر تاریخ جمعه بیست و ششم بهمن 1386  
 
 سیالات نیوتنی و غیر نیوتنی

  1. تعاریف :

الف ) لزجت (Viscosity)

لزجت يك اندازه اي از چسبندگي ( وشكساني ) يك سيال است . اين چسبندگي زماني ظاهر مي شود كه يك سطح از سيال نسبت به سطوح ديگر داراي حركت نسبي است ، كه اين چسبندگي نيروي بزرگي از لحاظ مقدار نياز دارد تا موجب حركتش شود كه به آن نيروي برشي (shear) مي گويند .

نيروي برشي (shear stress) زماني واقع مي شود كه سيال حركت فيزيكي (physically) داشته باشد كه اين حركات از قبيل :‌

ـ‌ريزش Pouring

ـ پهن شدن Spreading

ـ پاشش Spraying

ـ بهم زدن Mixing

سيالاتي كه از لحاظ مقدار ، لزجت بيشتري دارند نيروي برشي بيشتري نسبت به سيالات با لزجت كمتر نياز دارند .

ب ) گراديان (Gradinet)

گراديان سرعت  اندازه اي از مقدار سرعت لايه هاي مياني است كه حركتي نسبي ، نسبت به يكديگر دارند ، كه توصيفي از برش سيالات آزمايشي است و نرخ برش (R) ناميده مي شود و واحد آن معكوس ثانيه (S-1 : Reciprocal sec.) است .

پ ) نيروي برشي( Shear Stress)

ترم نشان دهنده نيرو بر واحد سطح مورد نياز است ، تا توليد يك عمل برشي را داشته باشيم كه به تنش برشي (Sort) نامگذاري شده است و واحد آن (N/m2) است .

ـ در نتيجه لزجت ( ويسكوزيته ) مي تواند به شكل زير تعريف شود :‌

(R) نرخ برش / ( S) تنش برشي = لزجت

يكاي اصلي ( بنيادي ) ‌لزجت (poise) است و هر 10 پویز برابر یک پاسکال-ثانیه (Pa-S) می باشد .

 

سيالات نيوتني (Newtonian Fluids ‌)

در زير نمودارها روابط بين تنش برشي و نرخ برش و لزجت سيالات را در مقادير برش مختلف نشان مي دهد . نمونه سيالات نيوتني شامل ‌آب ، روغن موتور رقيق ، الکل و هوا می باشد

رفتار يك سيال نيوتني در آزمايشات كنترل شده با دما و فشار ثابت به اشكال زير نمايان مي شود .:

1ـ تنها تنش توليد شده در يك برش ساده سيال تنش برشي S است و دو تنش نرمال ديگر صفر است.

2ـ لزجت برشي با نرخ برش ، تغيير نمي كند .

3ـ لزجت نسبت به زمان برش و تنش در ريزش مايع ثابت است و وقتي كه برش متوقف شد فوراً به صفر ميل مي كند..

4- ویسکوزیته های اندازه گیری شده در نوعهای مختلف از تغییر شکل ، عمدتا نسبت ساده ای با یکدیگر دارند.

 

 

 

 

 

سيالات غير نيوتن

( Non  newtionian Fluids )

الف - ‌مستقل از زمان ( Time Independent)

يك سيال غير نيوتني به عنوان سيالي كه از رابطه ي لزجت  تبعيت نكند و مقدار آن ثابت نباشد، تعريف مي شود . مقدار لزجت سيالات غير نيوتني زماني كه نرخ تنش برشي تغيير مي كند ، متنوع است . بدين معني كه ، پارامترهاي مدل هاي ويسكومتر ، محور (Spindle) و سرعت چرخش داراي تأثيري بر اندازه لزجت است. اين پارامتر لزجت به لزجت ظاهري (apparent viscosity) ناميده مي شود و درست زماني است كه مقادير بدست آمده از آزمايشات ، متفق اند .

انواع مختلفي از سيالات غير نيوتني وجود داردکه پاسخهای مختلفی در نرخهای برشی اعمال شونده از خود نشان می دهند :

1. Pseudoplastic

2. Dilatant

3. Bingham plastic

 

 

1ـ پزودو پلاستيك (پبه پلاستيك ) Pseudo plastic

لزجت اين نوع سيالات با افزايش نرخ برش ، كاهش مي يابد . كه از اين نوع مي توان به مواد زير اشاره كرد .كه به اين نوع از رفتار رقيق گرداني برش (shear – thinning) مي گويند .

مثالها :

مركب چاپ printers ink                                                  تفاله كاغذ paper pulp

نشاسته Starch                                                               گريس Greases

محلول هاي شيره اي Latex Solutians                              صابون Soap

امولسيون ها Most emulsions                                        رنگ Paint

 

2ـ ديلانت ها ( گشاده شونده ، متسع ) Dilatants

توصيفي است از افزايش لزجت سيال با افزايش نرخ برش . اين سيالات به نام ضخيم شونده برش مايعات Sear – thickening liquids نيز ناميده ميشوند .

مثالها :

شنزار Beach sand                                                                    فلدسپاپ Feldspar

شن هاي روان Quick Sand                                                         نوعي شيشه معدني Mica

نشاسته در آب Starch in water                                        خاك رس Cloy

تركيبات شيرين ، نبات Candy Compound

 

3ـ ‌بينگهام (Bingham )

رفتار مايعات ، همچون جامدات تحت شرايط استاتيك است . مقدار مشخصي از نيرو بايد بكار برود تا سيال قبل از هرگونه سيلان يافتن (Flow) تحريك شود . اين نيرو به نام مقدار تسليم (yield Value) است . سوپ گوجه فرنگي يك مثال از اين قبيل سيالات است .

مثالها :

لجن Mud                                              ماسه Clay

قير Tar                                               لجن فاضلاب Sludge

 

ب - وابسته به زمان ( Time Dependent)

بعضي از سيالات يك تغييري در لزجت را با زمان كه تحت شرايط نرخ برش ثابت است ، نمايش مي دهند .

1ـ تيكسوتروپيك ( Tixotropic )

سيالاتي كه لزجت آن ها با زمان كاهش مي يابد ، در حاليكه آن شئ با برش ثابت است .

2ـ‌رئوپكتيك ( Rheopectic )‌

مقدار لزجت اينگونه سيالات با گذر زمان افزايش مي يابد به طوري كه برش آن ها در يك نرخ ثابت است .

 

 

مثالها :

ژل سيليك Silica gel

گريس Greases

آسفالت Asphalt

نشاسته Starch

بنتونيت Bentonite

 

 

 

1. Viscoplastic Fluid

2. Bingham Fluid

3. Peseudoplastic Fluid

4. Newtonian Fluid

5. dilatant fluid



 
 
 




 
 
مطالب پیشین
 

     
 
 



 
 

Powered By blogfa.com Copyright © 2009 by saaed66
Design By : wWw.Theme-Designer.Com