宾汉流体和黏度

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宾汉流体和黏度之间的区别

宾汉流体 vs. 黏度

宾汉流体（也称宾汉塑性流体或宾汉塑料），是非牛顿流体的一种，通常是一种粘塑性材料，在低应力下，它表现为刚性体，但在高应力下，它会像粘性流体一样流动，且其流动性为线性的。牙膏是宾汉流体的典型例子，需要有一定的压力作用在牙膏上，才挤得出牙膏。 当作用在液体上的剪应力达到最小剪应力时，这些流体便处于流动状态。如在用油漆刷墙时，刷墙的磙子给与油漆以足够的外力，使油漆处于流动状态并作为粘性体附着在墙壁上而不会滞留在磙子上；当油漆离开磙子并不继续受到外力影响时，便处于普通的弹性体状态附着在墙壁上不再流动。 它的数学形式最早由尤金·宾汉提出，所以被命名为宾汉流体 ，在钻井工程中和淤浆的处理方面，它被用作一个普遍的泥浆流动的数学模型。 宾汉流体的数学形式描述为: 其中\tau为剪应力，\frac为剪应速度，\eta为运动粘性系数。 上式表明，此流体只有在达到一个最小剪应力\tau_0的临界值才开始流动。 低于此临界值 \tau_0 宾汉流体表现为普通的弹性体。. 黏度（Viscosity），是黏性的程度，是材料的首要功能，也称动力粘度、粘（滞）性系数、内摩擦系数。不同物质的黏度不同，例如在常温（20℃）及常压下，空气的黏度为0.018mPa·s(10^-5)，汽油为0.65mPa·s，水为1 mPa·s，血液（37℃）为4～15mPa·s，橄榄油为102 mPa·s，蓖麻油为103 mPa·s，蜂蜜为104mPa·s，焦油为106 mPa·s，沥青为108 mPa·s，等等。最普通的液体黏度大致在1～1000 m Pa·s，气体的黏度大致在1～10μPa·s。糊状物、凝胶、乳液和其他复杂的液体就不好说了。一些像黄油或人造黄油的脂肪很黏，更像软的固体，而不是流动液体。 黏滯力是流體受到剪應力變形或拉伸應力時所產生的阻力。在日常生活方面，黏滯像是「黏稠度」或「流體內的摩擦力」。因此，水是「稀薄」的，具有較低的黏滯力，而蜂蜜是「濃稠」的，具有較高的黏滯力。簡單地說，黏滯力越低（黏滯係數低）的流體，流動性越佳。 黏滯力是粘性液體內部的一種流動阻力，並可能被認為是流體自身的摩擦。黏滯力主要來自分子間相互的吸引力。例如，高粘度酸性熔岩產生的火山通常為高而陡峭的錐狀火山，因為其熔岩濃稠，在其冷卻之前無法流至遠距離因而不斷向上累加；而黏滯力低的鎂鐵質熔岩將建立一個大規模、淺傾的斜盾狀火山。所有真正的流體（除超流體）有一定的抗壓力，因此有粘性。 沒有阻力對抗剪切應力的流體被稱為理想流體或無粘流體。 黏度\mu定義為流體承受剪應力時，剪應力與剪應變梯度（剪應變隨位置的變化率）的比值，数学表述为： 式中：\tau为剪应力，u为速度场在x方向的分量，y为与x垂直的方向坐标。 黏度較高的物質，比較不容易流動；而黏度較低的物質，比較容易流動。例如油的黏度較高，因此不容易流動；而水黏度較低，不但容易流動，倒水時還會出現水花，倒油時就不會出現類似的現象。.

牛顿流体

牛顿流体（Newtonian fluid）指应力与应变率成正比的流体。此比例係數為流体的黏度。.

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非牛頓流體

非牛頓（式）流體是一種流體力學的概念，與牛頓流體相對，它的应力与速度梯度的关系不服从牛顿粘性定律。常见的非牛顿流体包括：高分子聚合物溶液、聚合物熔融体（熔融狀態的--)、泡沫溶液、懸浮液、乳液、膏体(如瀝青)和一些生物流体（如血液）。 对于非牛顿流体来说，作用於液體微元上的摩擦力除與--的運動狀態外還與液體過去的運動狀態有關，也就是說，此種液體有記憶效應。其中一種比較廣為人知及易於家中試製的非牛頓流體為玉米澱粉加水的製成品，比例約是5份玉米粉配上3份水混合而成。.

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