Non-Newton Akışkanları | Newtonsal Olmayan Akışkanlar

Geçmişte ISAAC NEWTON'un bilimsel araştırmalarının sonucunda ortaya koyduğu bilgilerin zamana, hıza vb etkilere göre nasıl farklılık gösterdiğini ele alırsak hangi durumlarda bu farklılıklar oluyor? Bunun cevabı yazımızda.

Hepimiz hayatımızın bir yerinde ISAAC NEWTON u duymuşuzdur. Halen eğitim kurumlarımızda yerçekiminin parametreleri araştırılıp formüle dökülüyor. Peki bu formüllere zaman zaman uymayan Newtonsal olmayan alışkanlar nedir? Hangi şartlarda viskoziteleri değişiyor ?

  

 

Akışkanlar mekaniğinden kısaca bahsedecek olursak, akışkanlar kayma gerilmesi altında sürekli biçim değiştirerek akarlar.Bu akma kabiliyetinin sonucunda bulundukları bölgenin veya kabın şeklini almaya çalışırlar. Bunlar durağan denge halinde kayma gerilmesine dayanamamanın sonucudur. Kısacası bir akışkan kayma gerilime uğradığı sürece akmaya devam eder. Akışkan karakteristiği basıncı tema alan pascal yasasıdır. Eğer Newton un viskozite kanuna göz atacak olursak;

 

         

Kayma gerilmesi, viskozite ile kayma hızının çarpımına eşittir. Bu formülden şu özeti çıkarabiliriz: Sabit bir sıcaklıkta bir akışkan, uygulanan kayma gerilmesiyle doğru orantılı bir hızda şekil değiştirir. Hızlı bir kuvvet uygulanırsa akışkan özelliğini değiştirmez. Bu yasayanewton yasasına uygun akışkanlar denir.

Akışkanları 2 gruba ayıracak olursak eğer;

►Nivtonsal ('Newton'sal)
►Nivtonsal ('Newton'sal) olmayan-Non Newton )

Non-Newton Sıvı Havuzunda oynayan insanların görüntülerini aşağıdaki videodan izleyebilirsiniz.

 

Bu yazımızda bir ikinci grup olan Non Newton akışkanlarını ele alacağız. Bu akışkanlarda durum daha farklıdır. Bu akışkanların viskozitesi kaymanın hızına ve zamana göre değişebilir. Bu akışkanlar kendi arasında da başlıklandırılır.

 

►Dilatant Akışkanlar

Bu akışkan tipinde ise kayma hızı arttıkça akışkanın viskozitesi artar. Nişasta solüsyonu buna çok iyi bir örnektir. Eğer evinizde mısır nişastasını su ile karıştırırsanız bırakılınca sıvı olan bu kıvamı karışım herhangi bir hızlı darbede katılaşan bir hal alır. Sporda koruma giysilerinde, motorsiklet koruma kasklarında kullanılırlar. Flubber gibi maddeler de bu grupta yer alırlar.
 

►Pseudoplastikler

Bu akışkanlarda ise viskoziye kayma hızı ile azalır. Yani bu maddenin direnci yer değiştirme arttıkça azalır. Örnek verecek olursak aklımıza boya gelir. Boya fırçada dururken akmaz iken duvara sürülürken rahatça duvara geçer. Ketçap da bu gruba girer.

 

►Bingham Plastikler

Bu maddeler kayma hızı ile kayma gerilimleri lineer olmasına karşın, belli bir büyüklüğe kadar kayma gerilime karşı koyabilirler. Kısacası düşük bir gerilimde rijit bir özellik sergiler. Fakat yüksek gerilimde ise akışkan özelliğini gösterirler. Plastik kuvvet kalkınca eski haline dönemez. Örnek olarak diş macunu ve mayonez gelir.
 

►Zamana bağlı olarak viskozitesi değişen akışkanlar

Bu gruptakilerin viskozitesi ise gerilim altında kaldığı süre ile değişir. Örnek olarak bazı kayganlaştırıcılar sallandıkça incelir.


Başka bir video olan Non-Newton akışkanlarının ağır çekim görüntülerini aşağıdaki videodan izleyebilirsiniz.