湖南衛視《快樂大本營》20100605期有一個非常有趣的遊戲其原理是關於非牛頓流體，什麼是非牛頓流體?非牛頓流體遊戲演示視頻。非牛頓流體力學是由流變學發展起來的研究非牛頓流體應力和應變的關係和非牛頓流體流動問…
湖南衛視《快樂大本營》20100605期有一個非常有趣的遊戲其原理是關於非牛頓流體，什麼是非牛頓流體?非牛頓流體遊戲演示視頻。
非牛頓流體力學是由流變學發展起來的研究非牛頓流體應力和應變的關係和非牛頓流體流動問題的分支學科。非牛頓流體是剪應力和剪切變形速率之間不滿足線性關係的流體。
非牛頓流體可以分為三類，即非時變性非牛頓流體、時變性非牛頓流體、粘彈性流體
(1)非時變性非牛頓流體：流體的表觀粘度只與剪應變率(或剪應力)有關，與剪切作用持續時間無關。
(2)時變性非牛頓流體：流體的表觀粘度不僅與剪應變率(或剪應力)有關，而且與剪切作用持續時間有關。
(3)粘彈性流體：兼有粘性和彈性雙重性質。
自然界中存在著大量非牛頓流體，例如油脂、油漆、牛奶、牙膏、動物血液、泥漿等。非牛頓流體力學在化學纖維工業、塑料工業、石油工業、化學工業、輕工業、食品工業等許多部門有廣泛的應用。石油，泥漿，水煤漿，陶瓷漿，紙漿，油漆，油墨，家蠶絲再生溶液，鑽井用的洗井液和完井液，磁漿，某些感光材料的塗液，泡沫，液晶，高含沙水流，泥石流，地幔等也都是非牛頓流體。
非牛頓流體在食品工業中也很普遍，如番茄汁，澱粉液，蛋清，蘋果漿，菜湯，濃糖水，醬油，果醬，煉乳，瓊脂，土豆漿，熔化巧克力，麵團，米粉團，以及魚糜、肉糜等各種糜狀食品物料。
綜上所述，在日常生活和工業生產中常遇到的各種高分子溶液，熔體，膏體，凝膠，交聯體系，懸浮體系等複雜性質的流體，差不多都是非牛頓流體。有時為了工業生產的目的，在某種牛頓流體中，需加入一些聚合物，在改進其性能的同時也將變成為非牛頓流體，如為提高石油產量使用的壓裂液，新型潤滑劑等。
非牛頓流體的奇妙特性及應用
1 射流脹大
如果非牛頓流體被迫從一個大容器流進一根毛細管，再從毛細管流出時，可發現射流的直徑比毛細管的直徑大。射流直徑與毛細管直徑之比稱為模片脹大率(亦稱為擠出物脹大比)。對牛頓流體，它依賴於雷諾數，其值約在0.88～1.12間。而對於高分子熔體或濃溶液，其值大得多，甚至可超過10。一般來說，模片脹大率是流動速率與毛細管長度的函數。
模片脹大現象在口模設計中十分重要。聚合物熔體從一根矩形截面的管口流出時，管截面長邊處的脹大比短邊處的脹大更加顯著，在管截面的長邊中央脹得最大。因此，如果要求產品的截面是矩形的，口模的形狀就不能是矩形，而必須是像圖4所示的那種形狀。
這種射流脹大現象也叫Barus效應或Merrington效應。
2. 爬杆效應
1944年Weissenberg在英國倫敦帝國學院公開表演了一個有趣的實驗。在一隻有粘彈性流體(非牛頓流體的一種)的燒杯裡，旋轉實驗杆。對於牛頓流體，由於離心力驗的作用，液面將呈凹形;而對於粘彈性流體，卻向杯中心運動，並沿杆向上爬，液面變成凸形。甚至在實驗杆的旋轉速度很低時，也可以觀察到這一現象。爬杆效應也稱為Weissenberg效應。在設計混合器時，必須考慮爬杆效應的影響。同樣在設計非牛頓流體的輸運泵時，也應考慮和利用這一效應。
3 無管虹吸
對牛頓流體來說，在虹吸實驗時，如果將虹吸管提離液面，虹吸馬上就會停止。但對高分子液體，如聚異丁烯的汽油溶液和1%POX水溶液，或聚醣在水中的輕微凝膠體系等很容易表演無管虹吸實驗。將管子慢慢地從容器裡拔起時，可以看到雖然管子已不再插在流體裡，流體仍源源不斷地從杯中抽起，繼續流進管裡(圖6)。甚至更簡單地，連虹吸管都不要，將裝滿該流體的燒杯微傾，使流體流下，這過程一旦開始，就不會中止，直到杯中流體都流光。這種無管虹吸的特性是合成纖維具備可紡性的基礎。
4 湍流減阻
非牛頓流體顯示出的另一奇妙性質是湍流減阻。人們觀察到，如果在牛頓流體中加入少量的聚合物，則在給定的速率下，可以看到顯著的壓差降。圖8給出了兩種不同濃度的聚乙烯的氧化物溶液的管摩擦係數f對於雷諾數R的關係曲線。湍流一直是困擾流體力學界未解決的難題，然而在牛頓流體中加入少量高聚物添加劑，卻出現了減阻效應。有人報告在加入高聚物添加劑後，測得猝發周期加大了，認為是高分子鏈的作用。
減阻效應也稱為Toms效應，雖然道理並未弄得很清楚，但已有不錯的應用。在消防水中添加少量聚乙烯氧化物，可使消防車龍頭噴出的水的揚程提高一倍以上。應用高聚物添加劑還能改變氣蝕發生過程及其破壞作用。