文系でもわかるレオロジー

流体 ダイラタンシー

上記の流体の流動に「内部摩擦抵抗」としてあらわれるものです。

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"Nonequilibrium behavior of dense suspensions of uniform particles: Volume fraction and size dependence of rheology and microstructure" 6. 1ではニュートン流体と非ニュートン流体について触れました。

文系でもわかるレオロジー

流体 ダイラタンシー

系全体で最密充填構造が存在しているとするような説明が正しいのか、少し疑問だったりする。 この拡散係数の値から大まかに 1 cmの距離を拡散する時間を見積もると 10 5 s、1日仕事になります。 体積が変化するのは粒子の配列が変わるためであり、固体・液体・気体の体積は全方向から圧縮すると変わる(圧縮力が減ると増える)が、粉粒体は せん断するだけで増える。

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米BAE Systems社は、細かいセラミックの粒子を溶かした液体をケブラー素材に染み込ませることで「リキッドアーマー」と呼ばれる防弾チョッキを開発しようとしているが、まだ実現されていない。 『溶ける』という言葉は、物質の粒が溶媒 水 の中で分子レベルにまで小さくなって透明になる、という状態を指します。

ダイラタンシー流体について。ダイラタンシー流体に銃弾を打ち込むとどうなる...

流体 ダイラタンシー

上の理屈を適用してみましょう。

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つまり単純に平均すれば最初の位置にいるように見えるわけです。 しかし握るのをやめると再び液体状になり、指の間から流れ落ちる。

【なぜ】ダイラタンシーの原理に迫る

流体 ダイラタンシー

語源はギリシャ語のthixis(触れる)と-tropy(向く、回る)から来ている。 また(人工物かどうかわからないが)ナポリにある秘宝「の血」もチキソトロピーを示す液体ではないかといわれる。 短い時間は固体、 長い時間では液体として振る舞う点はダイラタント流体と似ているが、 こちらは粘弾性体と呼ばれている。

そこで「粘度がせん断速度増大によって上昇する現象をダイラタンシーという」という定義がFreundlichにより、レオロジーの立場から定義を拡張して使われるようになった。 なお、素手で触ったダイラタンシーを放置すると腐敗してしまうため、遊び終わったら捨てることをお勧めします。

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流体 ダイラタンシー

けれども歯磨きのペーストやクリームなどでは回転速度が 0 でも抵抗力が現れ、ある程度の偶力を与えて始めて棒が回り始めます(ビンガム Bingham 塑性流体)。 ジャー容器に入ったクリーム容器はある程度形を保っていますよね? もし 液体のような状態だったらすぐに容器からこぼれてしまったり、手で取ろうと思ったときにうまくすくえませんよね? クリームは何もしていない状態のときはある程度の硬さを持っていなければ不便です。 以下に伝承の例を二つ示す。

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また次回のブログでお会いしましょう。

ダイラタンシー

流体 ダイラタンシー

2594になる。 叩くと硬くて、ゆっくりだと手を沈めることができ、握ると硬くなり、離すとトロトロの液体になります。

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じゃあ次は風を調べてみよう。