Ključna razlika između newtonskih i nenewtonskih tekućina je u tome što newtonske tekućine imaju konstantnu viskoznost, dok nenewtonske tekućine imaju promjenjivu viskoznost.
Možemo podijeliti tekućine, tj. tekućine i plinove, na newtonske ili nenewtonske ovisno o viskoznosti tekućine. Viskoznost je stanje gustine i ljepljivosti zbog unutarnjeg trenja tekućine. Nadalje, moramo uzeti u obzir druge parametre pri određivanju je li fluid Newtonov ili ne-Newtonov. To su smično naprezanje i smična brzina. Smični napon je napon koji se primjenjuje koplanarno na poprečni presjek tekućine, dok je brzina smicanja stopa promjene brzine pri kojoj jedan sloj tekućine prelazi preko susjednog sloja.
Što je Newtonov fluid?
Newtonove tekućine su tekućine koje imaju stalnu viskoznost i nultu brzinu smicanja pri nultom smičnom naprezanju. To znaci; brzina smicanja izravno je proporcionalna smičnom naprezanju. Drugim riječima, omjer naprezanja na smicanje i brzine smicanja konstantan je u cijeloj tekućini.
Slika 01: Karakteristike Newtonove tekućine
Međutim, većina tekućina koje poznajemo ima promjenjivu viskoznost. Obično nijedna stvarna tekućina ne odgovara točno definiciji. Stoga se smatra jednostavnim matematičkim modelom. Ali neke uobičajene tekućine i plinove kao što su voda i zrak možemo pretpostaviti Newtonovim fluidima. Naziv Newton dolazi od Isaaca Newtona, koji je bio prvi znanstvenik koji je upotrijebio diferencijalnu jednadžbu za postuliranje odnosa između smičnih naprezanja i brzine smicanja tekućina.
Što je ne-njutnovska tekućina?
Ne-Newtonove tekućine su tekućine koje imaju promjenjivu viskoznost i promjenjiv odnos s naprezanjem na smicanje. To je zato što te tekućine ne slijede Newtonov zakon viskoznosti. Viskoznost ovih tekućina može se promijeniti pod utjecajem sile. tj. neke tekućine poput umaka su tekućije kada se boca protrese. Većina tekućina koje poznajemo su ne-Newtonove tekućine. Mnoge otopine soli, rastaljeni polimeri i mnoge druge tekućine mogu se svrstati u ovu skupinu.
Slika 02: Ne-Newtonov fluid
Iako u mehanici fluida koristimo pojam viskoznost za opisivanje smičnih svojstava tekućine, on nije prikladan za opisivanje svojstava ne-Newtonovih tekućina. Postoje različite karakteristike ponašanja ne-Newtonovih tekućina uključujući viskoelastičnost, viskoznost ovisnu o vremenu, itd.
Koja je razlika između Newtonovih i nenewtonskih tekućina?
Fluidi se mogu klasificirati u dvije vrste ovisno o viskoznosti kao newtonski fluidi i ne-newtonski fluidi. Ključna razlika između newtonskih i nenewtonskih tekućina je u tome što newtonske tekućine imaju konstantnu viskoznost, dok nenewtonske tekućine imaju promjenjivu viskoznost. Nadalje, kada uzmemo u obzir brzinu smicanja i smično naprezanje, u Newtonovim tekućinama možemo uočiti nultu brzinu smicanja pri nultom smičnom naprezanju. To znaci; brzina smicanja izravno je proporcionalna smičnom naprezanju. Međutim, ne-Newtonske tekućine imaju promjenjiv odnos između brzine smicanja i smičnih naprezanja.
Iako je većina tekućina koje poznajemo ne-Newtonove tekućine, voda i zrak se u normalnim uvjetima smatraju Newtonovim tekućinama. Međutim, gotovo sve soli, rastaljeni polimerni materijal, krv, pasta za zube, boja, kukuruzni škrob i mnoge druge vrste tekućina su ne-Newtonove tekućine.
Donja infografika sažima razliku između Newtonovih i ne-Newtonovih tekućina.
Sažetak – Newtonovi vs ne-Newtonovi fluidi
Fluidi se mogu klasificirati u dvije vrste ovisno o viskoznosti kao newtonski fluidi i ne-newtonski fluidi. Ključna razlika između newtonskih i nenewtonskih tekućina je u tome što newtonske tekućine imaju konstantnu viskoznost, dok nenewtonske tekućine imaju promjenjivu viskoznost.
