Newton tipi ve Newton tipi olmayan akışkanlar arasındaki temel fark, Newton tipi akışkanların sabit bir viskoziteye, Newton tipi olmayan akışkanların ise değişken bir viskoziteye sahip olmasıdır.
Akışkanları, yani sıvıları ve gazları, sıvının viskozitesine bağlı olarak Newtonian veya Newton olmayan olarak ayırabiliriz. Viskozite, akışkanın iç sürtünmesinden dolayı kalın ve yapışkan olma durumudur. Ayrıca, bir akışkanın Newtonyen veya Newton olmayan olup olmadığını belirlerken diğer parametreleri de dikkate almamız gerekir. Bunlar kayma gerilimi ve kayma hızıdır. Kayma gerilimi, akışkan enine kesitine uygulanan eş düzlemli stres iken, kayma hızı, bir akışkan tabakasının bitişik bir tabaka üzerinden geçtiği hız değişim oranıdır.
Newton Akışkanı Nedir?
Newton akışkanları, sabit bir viskoziteye ve sıfır kesme stresinde sıfır kesme hızına sahip sıvılardır. Bunun anlamı; kesme hızı, kesme gerilimi ile doğru orantılıdır. Başka bir deyişle, kayma geriliminin kayma hızına oranı, akışkan boyunca sabittir.
Şekil 01: Newtonian Sıvının Özellikleri
Ancak, bildiğimiz çoğu sıvının viskozitesi değişkendir. Genellikle, hiçbir gerçek sıvı tanıma tam olarak uymaz. Bu nedenle basit bir matematiksel model olarak kabul edilir. Ancak su ve hava gibi bazı yaygın sıvıları ve gazları Newton akışkanları olarak kabul edebiliriz. Newtonian adı, kayma gerilimi ve sıvıların kayma hızı arasındaki ilişkiyi varsaymak için bir diferansiyel denklem kullanan ilk bilim adamı olan Isaac Newton'dan gelir.
Newtonian Olmayan Akışkan Nedir?
Newton olmayan akışkanlar, değişken viskoziteye ve kayma gerilimi ile değişken bir ilişkisi olan akışkanlardır. Bunun nedeni, bu sıvıların Newton'un viskozite yasasına uymamasıdır. Bu sıvıların viskozitesi kuvvet altında değişebilir. yani sos gibi bazı sıvılar şişe çalkalandığında daha akıcıdır. Bildiğimiz çoğu sıvı Newton olmayan sıvılardır. Birçok tuz çözeltisi, erimiş polimer ve diğer birçok sıvı bu gruba ayrılabilir.
Şekil 02: Newtonsal Olmayan Bir Akışkan
Akışkanlar mekaniğinde viskozite terimini bir akışkanın kesme özelliklerini tanımlamak için kullansak da, Newtonyen olmayan akışkanların özelliklerini tanımlamak yeterli değildir. Newton olmayan akışkanların viskoelastisite, zamana bağlı viskozite vb. gibi farklı davranış özellikleri vardır.
Newton ve Newtonsal Olmayan Akışkanlar Arasındaki Fark Nedir?
Akışkanlar, viskoziteye bağlı olarak Newton tipi akışkanlar ve Newton tipi olmayan akışkanlar olarak iki tipte sınıflandırılabilir. Newtonian ve Newtonian olmayan akışkanlar arasındaki temel fark, Newtonian akışkanların sabit bir viskoziteye sahip olması, Newton olmayan akışkanların ise değişken bir viskoziteye sahip olmasıdır. Ayrıca, Newton akışkanlarında kesme hızı ve kesme gerilimi göz önüne alındığında, sıfır kesme geriliminde sıfır kesme hızı gözlemleyebiliriz. Bunun anlamı; kesme hızı, kesme gerilimi ile doğru orantılıdır. Ancak Newton tipi olmayan akışkanların kayma hızı ve kayma gerilimi arasında değişken bir ilişkisi vardır.
Bildiğimiz akışkanların çoğu Newton tipi olmayan akışkanlar olsa da, su ve hava normal koşullarda Newton akışkanları olarak kabul edilir. Bununla birlikte, hemen hemen tüm tuzlar, erimiş polimer malzeme, kan, diş macunu, boya, mısır nişastası ve diğer birçok sıvı çeşidi Newton olmayan sıvılardır.
Aşağıdaki infografik, Newton ve Newton olmayan akışkanlar arasındaki farkı özetler.
Özet – Newtonian ve Newtonian Olmayan Akışkanlar
Akışkanlar, viskoziteye bağlı olarak Newton tipi akışkanlar ve Newton tipi olmayan akışkanlar olarak iki tipte sınıflandırılabilir. Newton tipi ve Newton tipi olmayan akışkanlar arasındaki temel fark, Newton tipi akışkanların sabit bir viskoziteye, Newton tipi olmayan akışkanların ise değişken bir viskoziteye sahip olmasıdır.
