今天给各位分享非牛顿流体有什么用的知识,其中也会对非牛顿流体用什么可以进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!
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什么是非牛顿流体,它有哪些特性?
在游乐场或者网络上,人们可以看到一种特殊的液体,这种液体就是非流动液体。普通流体是用玉米淀粉和水和出来的,看起来很柔软,但遭到重力撞击的时候就会变得很坚硬。所以这种物体遇强则强,遇弱则弱,是很神奇的。在学术定义上,非牛顿流体是指不满足牛顿黏性实验定律的液体。如果你把手慢慢的伸进去,就像是液体,如果你快速的击打,就会变成固体。
关于非牛顿流体的介绍。
相信很多小伙伴都在家中做过一个实验,就是将玉米淀粉或者土豆淀粉中加入一点水,如果加入的水不是很多,那液体就会变成一种将流未流的状态。在你轻轻触摸的时候,流体是比较柔软的,会在你的手掌上坠下去,不会呈现固体的状态。但是如果你猛的抓握流体,那流体会变得比较坚硬,根本不会流淌。所以这种流体是有一定特性的,一般来说可以作为减速带使用。当汽车缓缓压过的时候,那就会比较柔软,如果汽车快速的通过,流体就会变得很坚硬,会阻碍汽车的前行。
有哪些特性呢?
这种流体的特性还是比较多的,比如说如果你把很多流体放在一个池子中,你快速的跑过,但流体就会短时间内接触到比较大的力度,就不会塌陷,会形成一种水上漂的结果。但是如果你慢慢的把脚伸进去,那流体会变得很柔软,会让你的脚陷进去并且会越陷越深。所以在接触这种流体的时候,你就可以施加比较大的力道,在工业上是有很多应用的。
总结
这种液体也是人们意外之间发现的,现在也是一种网红的流体,在很多娱乐场所中都会遇见。如果你不了解它的特性,就会感觉很神奇,其实就是一种特殊的物体罢了。
非牛顿流体是什么
非牛顿流体,是指不满足牛顿粘性定律的流体,即粘度与应力有关。在非牛顿流体中,外力作用会改变粘度,使得流体可以呈现液态性质也可以呈现固态性质。简单来说,这种液体轻轻触碰就像水一样,如果用力敲打就像石头一样坚硬,它本身就是一个吃软不吃硬的家伙。根据这种特性,有人已经研发制作“非牛顿流体”防弹衣,它会比老式防弹衣舒适柔软,而且防弹性能也会更加优秀,或许会成为主流运用到各个领域。
绝大多数生物流体都属于现在所定义的非牛顿流体。人身上血液、淋巴液、囊液等多种体液,以及像细胞质那样的“半流体”都属于非牛顿流体。高分子聚合物的浓溶液和悬浮液等一般为非牛顿流体。食品工业中的番茄汁、淀粉液、蛋清、苹果浆、鱼糜、肉糜等各种糜状食品物料也都是非牛顿流体。
非牛顿流体相对应的是牛顿流体。牛顿流体是指在受力后极易变形,且切应力与变形速率成正比的低粘性流体。
非牛顿流体和牛顿流体都属于流体的一类。流体指的是能流动的物质,它是一种受任何微小剪切力的作用都会连续变形的物体。流体是液体和气体的总称。它具有易流动性,可压缩性,黏性。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流体,都有一定的可压缩性,液体可压缩性很小,而气体的可压缩性较大,在流体的形状改变时,流体各层之间也存在一定的运动阻力(即粘滞性)。当流体的粘滞性和可压缩性很小时,可近似看作是理想流体,它是人们为研究流体的运动和状态而引入的一个理想模型。
非牛顿流体是什么?它的显著特性都有哪些?
简单讲,不讲他的物理概念的话,水、酒精等大多数纯液体、轻质油、低分子化合物溶液以及低速流动的气体等均为牛顿流体;高分子聚合物的浓溶液和悬浮液等一般为非牛顿流体.非牛顿流体,非常简单地说是流体(即它基本上流动),其粘度根据您施加在其上的力而变化。非牛顿流体的一个很好的例子就是血液。
非牛顿流体没有像变形率那样的特征的流体与流体层之间的剪切应力成正比,因此这种流体不具有应力与速度梯度的线性特征。血液,油漆,聚合物溶液,口红,纸浆等都是非牛顿流体。说是可以做防弹衣,就算可以档下子弹,但是子弹的冲击力可不好受,还有用什么包裹非牛顿流体不会被打穿
用面盆玉米面调个反牛顿流体出来,像橡胶板一样坚硬无比。我说这玩意真是做盔甲的神器啊。非牛顿流体没有像变形率那样的特征的流体与流体层之间的剪切应力成正比,因此这种流体不具有应力与速度梯度的线性特征。血液,油漆,聚合物溶液,口红,纸浆等都是非牛顿流体。
把所有衣服将脚包上,其余的衣服分成片状每前进一步垫一块衣服,应该可以慢慢走出去的。据说正在研究用这玩意做防弹衣……视频里是他们拿玉米面做的,否则可能更不容易被击穿一些吧老早就有人用这个原理造防弹衣了,但肯定不是玉米淀粉。特在物理学的应用上有很多重要的作用,在面对流体计算以及传热方面很重要,在我们的生活中也会看到这样的例子,原理就是非牛顿流体的例子。在面对非牛顿流体时很多科学家都对他的性质做出了判断,确实是性能出众。
非牛顿流体能干什么用?
除了在专业场地玩赛车的选手,我们普通人还是要规规矩矩开车的。俗话说,没有规矩不成方圆。如果开车上路都没有规则的话,那岂不成了碰碰车大赛了。
为了让我们老实开车,驾照考试里有关于文明驾驶的题,路上也会有信号灯、减速带等辅助指导车辆的行驶。
说到减速带,小黑遇到过普通的只有三四条的减速带,也遇到过下面这种↓
每次遇到这种,小黑都觉得自己开的不是汽车,是蹦蹦车吧……
这样设置应该是为了防止一些“老司机”自恃驾驶技术好不按规定减速而发生事故,但是我们乖乖减速的司机也要跟着吃苦头。
于是一款智能减速带——BIV应运而生。它是由西班牙公司Badennove发明的。
吃软不吃硬
一般减速带的材质是硬邦邦的水泥或者橡胶。而BIV的材质则是液体。
液体?一个装水的袋子可以当减速带,别开玩笑了。不不不,BIV的材质可不是水,而是非牛顿流体。
小黑科普时间到: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的流体。
咳咳,说人话就是你轻轻碰一下会感觉它是液体,但是用力敲打的话会感觉它会像石头一样坚硬。现在综艺里面倒是经常会使用非牛顿流体做游戏。
根据非牛顿流体的特性,我们就知道当车辆快速行驶时,液体受到重压会凝固变硬,此时的BIV就如同常规减速带,哐当震一下车速就减下来了。
当车辆减速缓慢通过时,它就像个水包,开过去并不会有太大的感觉,非常的人性化~
而且,BIV外部塑料保护件是由该公司长期研究制成,这种特殊材料比普通橡胶水泥更加抗老化。正常车辆行驶并不会使它破损,而且也不会因温度变化引起破裂。大家就不用怕这款减速带被压坏了。
目前,这种减速带已经在西班牙很多马路停车场安装了。
非牛顿流体可以运用在生活中哪些地方?
题主是不是看了这种视频来问的呢。作为学过流体力学的人给大家做一个简单的科普吧。
非牛顿流体是相对于牛顿流体而言的,牛顿就提是指满足牛顿粘性定律的流体,那么不满足这个定律的就是非牛顿流体了(好绕,而且像是废话)。
牛顿粘性定律是牛顿在1686年通过试验(示意图如上)测量流体粘性进而提出的,内容是流体的剪切应力τ与速度梯度du/dy成线性关系,即
上式中的μ是描述流体粘性的系数,称为粘性系数或动力粘性系数,不同流体的粘性系数差别很大。
但是自然界中大量的流体不满足上式,我们称其为非牛顿流体。非牛顿流体在我们生活中极其常见,我们的血液、淋巴液等等,以及油漆、牙膏、果酱、酱油等等这些都是非牛顿流体。
非牛顿流体当然还可以继续细分,但是专业知识太多太复杂就不细细展开讲了。
接下来说一下最关心的,我们可以怎么“玩”非牛顿流体。
首先流传最广的一种玩法,在家中用淀粉和水混合,搅拌均匀,放置30min。然后等充分沉淀后,把上方澄清液体倒掉,剩下的物质则具有剪切增稠效应。如果用筷子慢慢插入,感觉不到太大的阻力便可以插入。但快速插入或搅拌时,便会感觉到很大的阻力。
其次,在特定条件下可以做防弹衣。利用非牛顿流体的剪切增稠作用,美国杜邦公司将经过非牛顿流体浸透得到Kevlar纤维制成液体防弹衣,抗冲击效果较强,而且更为轻便舒适。
还有在国外应用比较广泛的D3O材料,就是非牛顿流体。D3O材料在常态下保持松弛的状态,柔软而具有弹性,一旦遭到剧烈撞击或挤压的时候,分子间立刻相互锁定,迅速收紧变硬从而消化外力,形成一层防护层,当外力消失后,材料会回复到它最初的松弛软弹状态。它可以在纳米秒时内在不同的冲击情况下作出不同的反应。此材料已经应用于户外运动装备甚至战场上,为使用者提供碰撞保护措施。
此外,非牛顿流体在许多工业部门都有应用,人们对它的研究也在不断深入。
谢谢阅读,希望有所帮助。
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