Newtonsal Olmayan Akışkanlar ve Kullanım Alanları

Ketçabı sıkmakta zorlanıyor musunuz, diş macununun ayarını mı kaçırıyorsunuz ya da evinizi mi boyamak istiyorsunuz? Dağcılığa merakınız var ancak gerekli kıyafetleri hangi kategoriye göre alacağınızı bilmiyor musunuz? Bu yazımız tam size göre. Günlük hayatta çeşitli alanlarda karşımıza çıkan ancak bizim fark etmediğimiz non-newton akışkanların özelliklerini ve kullanım alanlarını sizler için araştırdık. Keyifli okumalar 🙂

Newtonsal Olmayan Akışkan Nedir

Akışkanlar olarak adlandırdığımız oluşum basitçe ikiye ayrılır. Newtonsal olan ve olmayan. Peki aralarındaki fark nedir?

Newtonsal olan akışkan Sir İsaac Newton’un viskozite yasasına uygun davranan akışkan çeşitlerine verilen isimdir. Peki viskozite nedir? Viskozite kısaca akışkanın bulunduğu şekli koruma çabası, akışa karşı gösterdiği dirençtir.

İşte newtonsal olmayan akışkanlar, viskozitesi Newton’un yasalarına aykırı olarak değişkenlik gösteren çeşitli karışımlardır. İki tip non-newton akışkan sınıfı vardır: Zamandan bağımsız ve zamana bağımlı.

Zamandan Bağımsız Non-Newton Akışkanlar

Bu akışkan grubu kendi içinde üçe ayrılır. Bingham tipi, pseudoplastik tipi ve dilatant tipi

Bingham tipi akış, düşük gerilmede stabil, yüksek gerilmede akışkan özellik gösterir. Yani siz baskı uyguladıkça vıcık vıcık olurlar. Uygulanan gerilme kalkınca eski hallerine dönmezler. Bingham tipi akışkanlara diş macunu, tüp çikolata, mayonez gibi maddeler örnek olarak verilebilirler.

Pseudoplastik tipi akış, viskozitesi kayma hızı ile azalan akışkan sınıfıdır. Yani madde yer değiştirdikçe akışkanlığı artar. Eğer duvar boyadıysanız ya da boyanmasına tanıklık ettiyseniz, boyanın fırçadan akmadığını ancak fırçayı duvara sürdükçe boyanın duvardan aktığını ve duvara yapıştığını fark etmişsinizdir. Hah işte burada newton kanunları devreden çıkıyor! Pseudoplastik tip akışkanlara duvar boyası, ketçap gibi maddeler örnek olarak verilebilirler.

Dilatant tipi akış, kayma arttıkça vizkozitesi artan maddelerde görülür. Yani ani basınçta katı form gibi davranıp, düzenli basınçta akışkan özellik gösteren maddelerdir. Mısır nişastasını su ile karıştırırsanız eğer karışıma sert bir şekilde vurduğunuzda güçlü bir tepki alırsınız. Ancak maddeyi elinize dökerseniz kayıp gider. Flubber cinsi maddeler bu gruba örnek olarak verilebilmektedirler. Eğer motor sporlarına merakınız var ise bir iki kazaya rast gelmişsinizdir. Sürücüler genellikle kazadan sonra gayet sağlam bir şekilde ayağa kalkıp yarışa devam ederler. Burada da dilatant tip akışkanların faydalarına tanıklık ediyoruz. Motorcu kasklarında, sportif koruma giysilerinde de dilatant tip akışkanlar kullanılmaktadır. Ooblek de güzel bir örnektir.

Zamana Bağımlı Newtonsal Olmayan Akışkanlar

Bu tip akışkanlar da tiksotropik akış ve reopektik akış olarak ikiye ayrılırlar.

Tiksotropik akış tipi, uygulanan gerilimin zamana bağlı olarak viskoziteyi azaltmasıyla bağdaştırılır. Yani bu maddelere ne kadar uzun süre baskı uygularsanız maddenin sıvı haline o kadar yaklaştırırsınız. Bir nevi zamana bağlı pseduoplastik davranış da denilebilir. Ketçap ve bal tiksotropik akışkanlara örnek olarak verilmektedir.

Reopektik akış tipi, uygulanan gerilimin zamana bağlı olarak viskoziteyi artırmasıyla bağdaştırılır. Bir nevi zamanlı dilatant davranıştır. Yazıcı mürekkebi mükemmel bir örnektir.

Bitirirken

Newtonsal olmayan akışkanları elimizden geldiğince anlatmaya çalıştık. Yardımcı olabildiysek ne mutlu. Sitemizdeki içeriklere göz atmayı unutmayın. Yorumlara açığız 🙂

M. Berkay Muhtar

Yazı yazmayı ve bu yazılar arasına fikirlerimden parçaları serpiştirmeyi seviyorum. Yazarlık tecrübemi bu blog üzerinde sizlerle paylaşmak benim için bir zevk.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir