传统上,会识别出四种类型的流体,并根据它们的特性和在相同大气条件下可能出现的变化对其进行分类。这些是理想流体,实际流体,牛顿流体和非牛顿流体。
其他科学家考虑了其他分类方法,可以根据流体的运动速度,压缩能力,粘度和旋转运动对流体进行分类。
首先,流体是没有确定形状的物质,可以很容易地流动(因此得名),并且不能抵抗任何类型的剪切力,因此会不断变形。
可以发现流体处于不同的状态:液体,气体,等离子体和一些塑料固体构成了这组流体。
术语“流体”通常用作液体的同义词。但是,这排除了气体,等离子体和塑料固体作为流体的存在,因此不适合。
流体的主要类型
理想流体
理想的流体是那些不能被压缩并且也没有粘度的流体。
它的名字来自于它是一种理想的流体这一事实,因为所有现有的流体都具有一定的粘度水平。
真实流体
与理想流体不同,真实流体确实具有粘性。一般而言,所有流体都是真实流体。
例如:水,煤油,汽油,石油。
牛顿流体
牛顿流体是那些按照牛顿粘度定律表现的流体。
这意味着流体的粘度不会根据施加在流体上的力而变化。除此之外,粘度随着温度升高而降低。
例如:水,空气,乳液。
非牛顿流体
非牛顿流体表现出的行为可能被认为是异常的,因为它们不遵循牛顿定律。
在这些流体中,粘度随力而变化。如果施加恒定的力,甚至非牛顿流体也可以表现为固体。
例如:玉米淀粉在水(魔术泥)中的悬浮液。
在一杯水中,加入两杯玉米淀粉并搅拌。当用手抓住混合物并对其施加恒定的力(以圆周运动对其进行揉捏)时,流体将从液态变为固态。
仅当施加力时才能保持此行为。如果停止揉捏,流体会再次变成液体。
非牛顿流体的其他示例是泥浆和水泥。其他物质,例如血液,黏液,熔岩,蛋黄酱,果酱和耐嚼的糖果,都具有非牛顿流体,从而赋予了其一致性。
根据速度的流体类型
根据流体的运动速度,它们可以是稳定的或不稳定的。
在稳定的流体中,速度会在整个流体路径中保持其模量,方向和方向。
但是,在不稳定的流体中,速度可能会变化。例如,河流中的水不稳定地流动:在某些点上,它会与障碍物碰撞并倒转,旋转或改变方向。
这些运动中的每一个都涉及河流运动矢量的变化。
流体的类型取决于其被压缩的能力
根据被压缩的能力,流体可以是可压缩的和不可压缩的。液体几乎不可能压缩,而气体具有很大的压缩能力。
流体的低压缩能力的一个例子是液压系统。
另一方面,空气具有的高压缩能力的一个例子是气球和轮胎。
例如,一个气球可以充满的空气超出了其极限所能支撑的范围,因为构成空气的分子被压缩以腾出更多的空气。
根据其粘度的流体类型
粘度是流体对剪切力作用的抵抗程度。它是组成流体的不同层之间的摩擦的度量;发生所述摩擦以使所有层运动。
例如,让我们考虑一下制作蛋糕的混合物。当我们使用桨搅拌面团时,只有与桨相邻的面团部分才会移动。
但是,如果我们保持桨叶运动,则流体的各层之间将发生摩擦,从而导致它们全部运动。
流体的粘度随温度变化。当流体的温度升高时,流体的粘度降低。
例如:考虑枫糖浆。当糖浆在瓶中时,它是粘稠的。但是,当我们将其放在热松饼上时,它会变得更水(失去粘度)。
根据其粘度,有两种类型的流体:粘性流体和非粘性流体。在实践中,所有流体都具有粘性,但是,某些流体的粘度更高。例如:水比蛋糕粉的粘性低。
根据旋转运动的流体类型
根据旋转运动,流体可以是旋转的或非旋转的。
要检查流体的类型,您可以在流体上放置一个小物体,然后使其移动。
如果物体自身旋转,则它是旋转流体。如果物体跟随电流,则流体不旋转。
例如,在河中,您可以看到水如何绕过障碍物。在那个时候,水的运动是旋转的。
现在,让我们考虑一下浴缸中正在排干的水。例如,橡皮鸭会在排水管周围旋转,但不会旋转。
这意味着您正在关注流。因此,运动远离旋涡是非旋转的。
参考文献
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