Неньютонівська ріднина (англ. non-Newtonian [complex] fluid; рос. жидкость неньютоновская; нім. nicht-Newtonsche Flüssigkeit f) — модель рідини, що є суцільним рідким тілом, для якого дотичні напруження внутрішнього тертя
, спричиненого відносним проковзуванням (зсувом) шарів рідини описуються нелінійною залежністю від градієнта швидкості у напрямі, перпендикулярному до напрямку проковзування. На відміну від ньютонівських рідин, коли динамічний коефіцієнт в'язкості є константою при заданій температурі і тиску, особливість неньютонівських рідин полягає у залежності параметра в'язкості від градієнту швидкості.
Як синонім до терміну «неньютонівська рідина» вживається, також, термін «аномальна рідина».
Класифікація неньютонівських рідин
Неньютонівські рідини у залежності від характеру течії та виду функціонального зв'язку швидкості деформації та швидкості зсуву підрозділяють на три основних категорії:
- - в'язкі середовища, у яких швидкість зсуву залежить від прикладання напруження зсуву (різні типи нафтопродуктів, консистентні мастила, будівельні розчини та інші дисперсні системи типу суспензій);
- - середовища, реологічні характеристики яких залежать від часу (в таких рідинах швидкість зсуву визначає не лише величина дотичного напруження, але й тривалість дії);
- - в'язко-пружні рідини, які мають властивості як рідини, так і твердого тіла та частково виявляють пружне відновлення форми після зняття напруження.
Залежність дотичних напружень неньютонівської рідини описується емпіричною залежністю:
,
де:
— дотичне напруження внутрішнього тертя в рідині, [Па];
— градієнт швидкості у напрямі, перпендикулярному до напряму зсуву, [с−1];
— коефіцієнт пропорційності, [Па·с].
Класифікація рідин робиться за значенням показника n та часовою залежністю в'язких характеристик:
- Ньютонівська рідина — лінійний закон (n = 1):
;
- Степенева рідина — нелінійна, закон степеневий (n ≠ 1): :
:
- Псевдопластик —
, при малих швидкостях в'язкість значна, далі зменшується (фарби, емульсії, деякі суспензії);
- Дилатантна рідина —
, в'язкість зростає із збільшенням швидкості (глиняні суспензії, солодкі суміші, гідрозоль кукурудзяного крахмалю, системи пісок/вода);
- Пластична рідина (бінгамівський пластик) — модель Бінгама схожа до моделі сухого тертя. В статичних умовах ведуть себе як тверді матеріали, але при силовому впливі починають текти. Мінімальне зусилля, що необхідно прикласти до системи, щоб вона почала текти називається напруженням зсуву (
):

В'язкість деяких рідин, при сталих умовах навколишнього середовища і швидкості зсуву, змінюється з часом. Якщо в'язкість рідини з часом зменшується, то рідину називають тиксотропною, а якщо, навпаки, збільшується, то — реопексною. Обидві поведінки можуть спостерігатися як разом з описаними вище типами плину рідин, так і при певних градієнтах швидкостей. Часовий інтервал може сильно змінюватись для різних речовин: деякі матеріали досягають сталого значення в'язкості за декілька секунд, інші — за декілька діб. Реопексні матеріали зустрічаються досить рідко, на відміну від тиксотропних, до яких відносяться мастила, друкарські чорнила, фарби.
">
Відтворити
Поведінка неньютонівської рідини