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牛頓流動英文解釋翻譯、牛頓流動的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯:

【化】 Newtonian flow

分詞翻譯:

牛頓的英語翻譯:

Newton
【化】 newton

流動的英語翻譯:

flow; flowage; fluxion; on the move; run; stream
【醫】 afflux; flow; fluxion; streaming movement
【經】 circulating; floating; flow

專業解析

牛頓流動(Newtonian Flow)是流體力學中描述牛頓流體運動特性的基本概念。根據經典定義,牛頓流體指剪切應力(τ)與剪切速率($dot{gamma}$)呈線性關系的流體,其數學表達式為: $$ τ = μdot{gamma} $$ 其中μ為動力黏度系數,該公式由艾薩克·牛頓在《自然哲學的數學原理》中首次系統闡述(來源:Encyclopedia Britannica)。

核心特征包含三點:

  1. 黏度恒定,與環境溫度、壓力相關但不隨剪切速率變化,如水在20℃時黏度為1.002 mPa·s
  2. 應力響應具有瞬時性,剪切力撤銷後流動立即停止
  3. 流動曲線在笛卡爾坐标系中呈過原點的直線

工業應用中,熔融态玻璃和輕型潤滑油屬于典型牛頓流體。NASA在航天器燃料輸送系統的設計中,特别要求對牛頓流體特性進行建模計算(來源:Journal of Fluid Mechanics)。

該理論在血液流變學研究中有重要延伸,雖然血漿近似牛頓流體,但全血因紅細胞存在表現出非牛頓特性(來源:Physical Review Fluids)。

網絡擴展解釋

牛頓流動是指流體在流動過程中符合牛頓内摩擦定律的力學行為,其核心特征是剪切應力與剪切速率呈線性正比關系。以下是詳細解釋:

  1. 定義與數學表達式
    牛頓流動遵循牛頓内摩擦定律,公式為:
    $$tau = mu gamma$$
    其中,$tau$ 為剪切應力,$mu$ 為流體黏度(恒定值),$gamma$ 為剪切速率(流速梯度)。該公式表明,剪切應力與剪切速率成正比,且黏度不隨外力變化。

  2. 黏度特性
    牛頓流體的黏度在恒定溫度下保持固定,與剪切速率無關。例如,水的黏度不會因攪拌速度改變而發生變化。其流動曲線表現為一條通過原點的直線(見圖示)。

  3. 典型實例
    常見的牛頓流體包括:

    • 水、酒精等純液體
    • 輕質油、低分子化合物溶液
    • 低速流動的氣體。
  4. 與非牛頓流體的區别
    |特性 |牛頓流體 |非牛頓流體 | |----------------|--------------------------|----------------------------| | 剪切應力-速率關系 | 線性 | 非線性(可能含屈服值或黏度變化) | | 黏度| 恒定 | 隨剪切速率或時間變化| | 實例| 水、空氣 | 番茄醬、牙膏、血液等 |

  5. 實驗背景
    牛頓流動的經典實驗是庫埃特流動,即兩平行平闆間流體的低速剪切運動。實驗表明,速度分布呈線性,驗證了黏度恒定的特性。

分類

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