非ニュートン流体|ビンガム流体、塑性流体、ダイラタント流体、擬塑性流体

非ニュートン流体

非ニュートン流体とは、ニュートン流体とは異なり、ニュートンの粘性法則(流体に加わるせん断応力が変形速度に比例する)が成り立たない流体をいう。非ニュートン流体とは、ビンガム流体、塑性流体、ダイラタント流体、 擬塑性流体などの種類がある。

非ニュートン流体のせん断応力

非ニュートン流体のせん断応力では、一般的に次式で表される。

非ニュートン流体のせん断力

非ニュートン流体のせん断力

ビンガム流体、塑性流体、ダイラタント流体、 擬塑性流体

非ニュートン流体とは、ビンガム流体、塑性流体、ダイラタント流体、 擬塑性流体などの種類がある。

速度勾配とせん断応力との関係

速度勾配とせん断応力との関係

ビンガム流体・塑性流体

ビンガム流体、塑性流体は、粘土やアスファルトなどをいい、速度勾配が0でありながらせん断応力が働く流体(τ0>0)である。一定のせん断応力以上にならないと流体の変形を開始しない。静止している状態で、せん断応力がτ0を超えない場合は、形状を保持することが可能である。

擬塑性流体

擬塑性流体は、速度勾配が0のときにせん断応力が0であり(τ0=0)、流れが強くなるほど流動しやすくなる流体であり、高分子溶液がこれにあたる。速度勾配が大きいほど、せん断応力の増加率が減少する。(n<1)。

ダイラタント流体

ダイラタント流体は、速度勾配が0のときにせん断応力が0であり(τ0= 0)、 流れが強くなるほど流動しにくくなる流体であり、砂と水との混合水などがあたる。速度勾配が大きいほどせん断応力の増加率が増加する。