โรงเรียนวัดอรุณรัตนคีรี

เลขที่ 3 ถนนเขาวัง–น้ำพุ ตำบล ห้วยไผ่ อำเภอ เมืองราชบุรี จังหวัด ราชบุรี 70000

Mon - Fri: 9:00 - 17:30

032 370450

ของเหลว ที่ไม่ใช่นิวตันมีผลกระทบต่อของเหลวและของไหลนิวตันอย่างไร

ของเหลว ที่ไม่ใช่นิวตันมีความหนืดที่เป็นของเหลวที่มีแรงเฉือน เนื่องจากอัตราแรงเฉือนจะไม่เชิงเส้น ของเหลวที่ไม่ใช่นิวตันมีอยู่ทั่วไปในชีวิต การผลิตและธรรมชาติของเหลวชีวภาพ ส่วนใหญ่ถูกกำหนดให้เป็นของเหลวที่ไม่ใช่ของนิวตัน ของเหลวในร่างกายมนุษย์เช่น ของเหลวน้ำเหลืองและของเหลวในซีสต์

เช่นเดียวกับกึ่งของเหลวเช่น ไซโตพลาสซึม ล้วนเป็นของเหลวที่ไม่ใช่ของนิวโทเนียน ของเหลวชีวภาพส่วนใหญ่ถูกกำหนดให้เป็นของเหลวที่ไม่ใช่นิวตัน ของเหลวในร่างกายมนุษย์เช่น เลือด น้ำเหลือง ของเหลวในซีสต์ และกึ่งของเหลวเช่น ไซโตพลาสซึม ล้วนเป็นของเหลวที่ไม่ใช่ของนิวโทเนียน ของเหลว

สารละลายเข้มข้นและสารแขวนลอยของพอลิเมอร์โมเลกุลสูง มักเป็นของเหลวที่ไม่ใช่ของนิวตัน เอทิลีน โพลีอะคริลาไมด์ โพลีไวนิลคลอไรด์ ไนล่อน 6 PVS เซลลูลอยด์โพลีเอสเตอร์ การแก้ปัญหายาง พลาสติกวิศวกรรมต่างๆ ละลายเส้นใยเคมี การแก้ปัญหา มีทั้งหมดของเหลวที่ไม่ใช่นิวตัน ปิโตรเลียม โคลน สารละลายถ่านหิน สารละลายเซรามิก เยื่อกระดาษ หมึก ยาสีฟัน

สารละลายฟื้นฟูได้แก่ น้ำยาทำความสะอาด และน้ำยาสำหรับการขุดเจาะ สารละลายแม่เหล็ก น้ำยาเคลือบวัสดุไวแสงบางชนิดโฟม คริสตัลเหลวสูง การไหลของน้ำทรายก็เป็นของไหลที่ไม่ใช่นิวตันด้วย ในอุตสาหกรรมอาหารน้ำมะเขือเทศ แป้งเหลว ไข่ขาว น้ำและน้ำตาลเข้มข้น ซีอิ๊ว แยม นมข้น วุ้น น้ำเชื่อมมันฝรั่ง ช็อคโกแลต แป้ง ก๋วยเตี๋ยวและวัสดุอาหารสับต่างๆ ได้แก่ ซูริมิ เนื้อบด ทั้งหมดเป็นของเหลวที่ไม่ใช่นิวตัน

ลักษณะเฉพาะที่เกิดจากอาการบวมน้ำ หากของเหลวที่ไม่ใช่นิวตันถูกบังคับให้ไหลจากภาชนะขนาดใหญ่ โดยจะเข้าสู่ศูนย์กลางจากนั้นจะพบว่า เส้นผ่านศูนย์กลางของไอพ่นนั้นใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางปกติ โดยอัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางของเจ็ทต่อเส้นผ่านศูนย์กลางเรียกว่า อัตราส่วนการขยายตัวของแม่พิมพ์ หรืออัตราส่วนการขยายตัวของเครื่องอัดรีด

สำหรับของไหลของนิวตัน เพราะขึ้นอยู่กับจำนวนเรย์โนลด์ส และค่าของมันอยู่ระหว่าง 0.88 ถึง 1.12 สำหรับพอลิเมอร์หลอมเหลวหรือสารละลายเข้มข้น ค่าของพอลิเมอร์จะมากกว่ามาก โดยทั่วไปอัตราการขยายตัวเป็นหน้าที่ของอัตราการไหล ความยาวของมัน ปรากฏการณ์ของการบวมของแม่พิมพ์ มีความสำคัญมากในการออกแบบแม่พิมพ์

เมื่อพอลิเมอร์หลอมเหลวไหลออกจากหัวฉีดที่มีหน้าตัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า การบวมที่ด้านยาวของหน้าตัดของท่อ มีความสำคัญมากกว่าการบวมที่ด้านสั้น โดยเฉพาะบริเวณกึ่งกลางด้านยาวของส่วนท่อที่มีการขยายตัวมากที่สุด ดังนั้นถ้าหน้าตัดของผลิตภัณฑ์ต้องเป็นสี่เหลี่ยม ไม่สามารถเป็นสี่เหลี่ยมได้

ในปี ค.ศ.1944 ได้ทำการทดลองเช่น หมุนแท่งทดลองในบีกเกอร์ที่มีเพียงของเหลวหนืด ของเหลวที่ไม่ใช่นิวตัน สำหรับของไหลของนิวตันพื้นผิวของของเหลวจะเว้า เนื่องจากแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง สำหรับของเหลวที่มีความหนืดจะไหลไปยังจุดศูนย์กลาง ผิวของเหลวจะนูนขึ้น แม้ว่าความเร็วในการหมุนของแท่งทดสอบจะอยู่ที่ต่ำมาก

เพราะปรากฏการณ์นี้ยังสามารถสังเกตได้ เมื่อออกแบบเครื่องผสมอาหารจะต้องพิจารณา แต่ควรใช้ผลกระทบนี้เมื่อออกแบบปั๊ม สำหรับการขนส่งสำหรับของเหลวที่ไม่ใช่นิวตัน สำหรับของเหลวของนิวตันในระหว่างการทดลองถูกยกขึ้นจากพื้นผิวของเหลว แต่สำหรับของเหลวโพลีเมอร์เช่น สารละลายน้ำมันเบนซิน พอลิไอโซบิวทิลีน และสารละลายในน้ำ 1 เปอร์เซ็นต์

ระบบการจับตัวเป็นก้อนเล็กน้อยของไกลแคนในน้ำ การทำการทดลองแบบไม่ใช้ท่อแบบไม่ใช้ท่อทำได้ง่าย เมื่อคุณค่อยๆ ยกหลอดออกจากภาชนะ คุณจะเห็นได้ว่า ถึงแม้จะไม่ได้ใส่หลอดลงในของเหลวแล้ว แต่ของเหลวก็ยังถูกดึงออกจากถ้วยอย่างต่อเนื่อง และไหลเข้าสู่หลอดต่อไปง่ายกว่า โดยเทบีกเกอร์ที่เติมของเหลวลงไปเล็กน้อย เพื่อให้ของเหลวไหลลงมา

เมื่อกระบวนการเริ่มต้นจะไม่หยุดจนกว่าของเหลว เนื่องจากลักษณะเป็นพื้นฐาน สำหรับความสามารถในการใช้ด้ายของเส้นใยสังเคราะห์ การลดแรงต้านหรือที่เรียกว่า เอฟเฟกต์ คุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมอีกประการหนึ่ง ที่แสดงโดยของเหลวที่ไม่ใช่นิวตันคือ การลดแรงต้าน มีการตั้งข้อสังเกตว่า หากเติมพอลิเมอร์จำนวนเล็กน้อยลงในของไหลของนิวตัน

แรงดันตกที่สำคัญ สามารถเห็นได้ในอัตราที่กำหนด ส่งผลให้เกิดปัญหาในฟิสิกส์เชิงทฤษฎี และกลศาสตร์ของไหล อย่างไรก็ตาม การเพิ่มสารเติมแต่งพอลิเมอร์จำนวนเล็กน้อยลง ในของไหลของนิวตันมีผลลดลงอย่างมาก มีรายงานว่าหลังจากเติมสารเติมแต่งโพลีเมอร์แล้ว ระยะเวลาระเบิดที่วัดได้จะเพิ่มขึ้น

ซึ่งถือเป็นผลกระทบของสายโซ่โพลีเมอร์ แม้ว่าเหตุผลของเอฟเฟกต์การลดแรงต้านยังไม่ชัดเจน แต่ก็ได้นำไปใช้อย่างดีแล้ว การเพิ่มพอลิเอทิลีนออกไซด์จำนวนเล็กน้อยลงในน้ำ สามารถฉีดน้ำจากก๊อกน้ำของรถดับเพลิงได้มากกว่า 2 เท่า การใช้สารเติมแต่งพอลิเมอร์ สามารถปรับปรุงกระบวนการเกิดโพรงอากาศ

คุณสมบัติอื่นๆ นอกจากคุณสมบัติที่น่าสนใจดังกล่าวข้างต้นแล้ว ของเหลว ที่ไม่ใช่ของนิวโทเนียนยังมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมอื่นๆ ที่ผู้คนให้ความสำคัญเช่น ความสามารถในการดึง การตกอย่างต่อเนื่อง หยดที่เกิดจากเจ็ทอิสระเชื่อมต่อกันด้วยแท่งการไหลของของเหลวขนาดเล็ก การเด้งกลับของการไหลของของเหลวเป็นต้น

 

บทควาทที่น่าสนใจ :  ชุดชั้นใน ของสตรีประเภทของเสื้อชั้นในและการแบ่งยกทรงตามประเภท