Différence entre les fluides newtoniens et non newtoniens

Le différence clé entre les fluides newtoniens et non newtoniens que les fluides newtoniens ont une viscosité constante, tandis que les liquides non newtoniens ont une viscosité variable.

Nous pouvons diviser les liquides, je.e. liquides et gaz, comme newtonien ou non newtonien selon la viscosité du liquide. La viscosité est l'état d'être épais et collant en raison de la frottement interne du fluide. En outre, nous devons considérer d'autres paramètres pour déterminer si un fluide est newtonien ou non newtonien. Ce sont une contrainte de cisaillement et un taux de cisaillement. La contrainte de cisaillement est le coplanaire appliqué à la contrainte sur la coupe transversale du fluide tandis que le taux de cisaillement est le taux de variation de la vitesse à laquelle une couche de liquide passe sur une couche adjacente.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que le fluide newtonien
3. Qu'est-ce que le fluide non newtonien
4. Comparaison côte à côte - Fluides newtoniens vs non newtoniens sous forme tabulaire
5. Résumé

Qu'est-ce que le fluide newtonien?

Les fluides newtoniens sont des fluides ayant une viscosité constante et un taux de cisaillement nul à une contrainte de cisaillement nulle. Cela signifie; Le taux de cisaillement est directement proportionnel à la contrainte de cisaillement. En d'autres termes, le rapport de la contrainte de cisaillement à la vitesse de cisaillement est constant dans tout le fluide.

Figure 01: Caractéristiques d'un fluide newtonien

Cependant, la plupart des fluides que nous connaissons ont une viscosité variable. Habituellement, aucun liquide réel ne correspond exactement à la définition. Par conséquent, il est considéré comme un modèle mathématique simple. Mais nous pouvons supposer certains liquides et gaz communs tels que l'eau et l'air comme des liquides newtoniens. Le nom Newtonian vient d'Isaac Newton, qui a été le premier scientifique à utiliser une équation différentielle pour postuler la relation entre la contrainte de cisaillement et la vitesse de cisaillement des liquides.

Qu'est-ce que le fluide non newtonien?

Les liquides non newtoniens sont les fluides qui ont une viscosité variable et une relation variable avec la contrainte de cisaillement. C'est parce que ces fluides ne suivent pas la loi de la viscosité de Newton. La viscosité de ces fluides peut changer sous force. je.e. Certains liquides tels que la sauce sont plus coulissants lorsque la bouteille est ébranlée. La plupart des fluides que nous connaissons sont des liquides non newtoniens. De nombreuses solutions de sel, des polymères fondus et de nombreux autres liquides peuvent être classés dans ce groupe.

Figure 02: Un liquide non newtonien

Bien que nous utilisions le terme viscosité dans la mécanique des fluides pour décrire les propriétés de cisaillement d'un liquide, il n'est pas suffisant pour décrire les propriétés des liquides non newtoniens. Il existe différentes caractéristiques comportementales des fluides non newtoniens, notamment la viscoélasticité, la viscosité dépendante du temps, etc.

Quelle est la différence entre les fluides newtoniens et non newtoniens?

Les liquides peuvent être classés en deux types en fonction de la viscosité en tant que liquides newtoniens et liquides non newtoniens. La principale différence entre les fluides newtoniens et non newtoniens est que les fluides newtoniens ont une viscosité constante, tandis que les liquides non newtoniens ont une viscosité variable. De plus, lorsque l'on considère la vitesse de cisaillement et la contrainte de cisaillement, dans les fluides newtoniens, nous pouvons observer un taux de cisaillement nul à une contrainte de cisaille. Cela signifie; Le taux de cisaillement est directement proportionnel à la contrainte de cisaillement. Cependant, les liquides non newtoniens ont une relation variable entre le taux de cisaillement et la contrainte de cisaillement.

Bien que la plupart des fluides que nous connaissons soient des liquides non newtoniens, l'eau et l'air sont considérés comme des fluides newtoniens dans des conditions normales. Cependant, presque tous les sels, le matériau en polymère fondu, le sang, le dentifrice, la peinture, l'amidon de maïs et de nombreuses autres variétés de liquides sont des liquides non newtoniens.

L'infographie ci-dessous résume la différence entre les fluides newtoniens et non newtoniens.

Résumé - Newtonian vs NON Newtonian Flids

Les liquides peuvent être classés en deux types en fonction de la viscosité en tant que liquides newtoniens et liquides non newtoniens. La principale différence entre les fluides newtoniens et non newtoniens est que les liquides newtoniens ont une viscosité constante, tandis que les liquides non newtoniens ont une viscosité variable.

Référence:

1. Coussot, p. «Introduction à la rhéologie des fluides complexes.«Comprendre la rhéologie du béton, 2012, pp. 3-22., doi: 10.1533/9780857095282.1.3.
2. «Fluide newtonien.»Wikipedia, Wikimedia Foundation, 13 octobre. 2019, disponible ici.
3. «Fluide non newtonien.»Wikipedia, Wikimedia Foundation, 8 septembre. 2019, disponible ici.

Image gracieuseté:

1. «Dilatant-Pseudoplastic» par Directon (Talk) 08:46, 28 mars 2008 (UTC) - Auto-Made (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. «Pank Pool Cornstarch 9» par Trevor Cox (CC BY-SA 2.0) via Flickr