La differenza fondamentale tra i fluidi newtoniani e non newtoniani è che i fluidi newtoniani hanno una viscosità costante, mentre i fluidi non newtoniani hanno una viscosità variabile.
Possiamo dividere i fluidi, cioè liquidi e gas, come newtoniani o non newtoniani a seconda della viscosità del fluido. La viscosità è lo stato di essere denso e appiccicoso a causa dell'attrito interno del fluido. Inoltre, dobbiamo considerare altri parametri per determinare se un fluido è newtoniano o non newtoniano. Questi sono lo sforzo di taglio e la velocità di taglio. La sollecitazione di taglio è la sollecitazione applicata complanare sulla sezione trasversale del fluido mentre la velocità di taglio è la velocità di variazione della velocità alla quale uno strato di fluido passa su uno strato adiacente.
Cos'è il fluido newtoniano?
I fluidi newtoniani sono fluidi aventi una viscosità costante e una velocità di taglio zero a sollecitazione di taglio zero. Questo significa; la velocità di taglio è direttamente proporzionale alla sollecitazione di taglio. In altre parole, il rapporto tra lo sforzo di taglio e la velocità di taglio è costante in tutto il fluido.
Figura 01: Caratteristiche di un fluido newtoniano
Tuttavia, la maggior parte dei fluidi che conosciamo hanno una viscosità variabile. Di solito, nessun fluido reale corrisponde esattamente alla definizione. Pertanto, è considerato come un semplice modello matematico. Ma possiamo assumere alcuni liquidi e gas comuni come l'acqua e l'aria come fluidi newtoniani. Il nome newtoniano deriva da Isaac Newton, che fu il primo scienziato a utilizzare un'equazione differenziale per postulare la relazione tra sollecitazione di taglio e velocità di taglio dei fluidi.
Cos'è il fluido non newtoniano?
I fluidi non newtoniani sono fluidi che hanno una viscosità variabile e una relazione variabile con lo sforzo di taglio. È perché questi fluidi non seguono la legge della viscosità di Newton. La viscosità di questi fluidi può cambiare sotto forza. cioè alcuni liquidi come la salsa sono più fluidi quando la bottiglia viene agitata. La maggior parte dei fluidi che conosciamo sono fluidi non newtoniani. Molte soluzioni saline, polimeri fusi e molti altri fluidi possono essere classificati in questo gruppo.
Figura 02: Un fluido non newtoniano
Sebbene usiamo il termine viscosità in meccanica dei fluidi per descrivere le proprietà di taglio di un fluido, non è adeguato per descrivere le proprietà di fluidi non newtoniani. Esistono diverse caratteristiche comportamentali dei fluidi non newtoniani tra cui viscoelasticità, viscosità dipendente dal tempo, ecc.
Qual è la differenza tra fluidi newtoniani e non newtoniani?
I fluidi possono essere classificati in due tipi a seconda della viscosità come fluidi newtoniani e fluidi non newtoniani. Il differenza fondamentale tra i fluidi newtoniani e non newtoniani è quello i fluidi newtoniani hanno una viscosità costante, mentre i fluidi non newtoniani hanno una viscosità variabile. Inoltre, quando si considerano la velocità di taglio e lo sforzo di taglio, nei fluidi newtoniani, possiamo osservare una velocità di taglio zero a sollecitazione di taglio zero. Questo significa; la velocità di taglio è direttamente proporzionale alla sollecitazione di taglio. Tuttavia, i fluidi non newtoniani hanno una relazione variabile tra velocità di taglio e sollecitazione di taglio.
Anche se la maggior parte dei fluidi che conosciamo sono fluidi non newtoniani, l'acqua e l'aria sono considerati fluidi newtoniani in condizioni normali. Tuttavia, quasi tutti i sali, il materiale polimerico fuso, il sangue, il dentifricio, la vernice, l'amido di mais e molte altre varietà di fluidi sono fluidi non newtoniani.
L'infografica qui sotto riassume la differenza tra fluidi newtoniani e non newtoniani.
Riepilogo – Fluidi newtoniani vs non newtoniani
I fluidi possono essere classificati in due tipi a seconda della viscosità come fluidi newtoniani e fluidi non newtoniani. Il differenza fondamentale tra i fluidi newtoniani e non newtoniani è quello i fluidi newtoniani hanno una viscosità costante, mentre i fluidi non newtoniani hanno una viscosità variabile.
