물질의 점성 거동은 허쉘–버클리(Herschel–Bulkley) 모델 … | 2020년 식품안전기사실기(필답형) 4·5회차 기출문제 상세 페이지

① 뉴턴유체 : $n = 1,\; \tau_0 = 0$

② 딜레이턴트유체 : $n \gt 1,\; \tau_0 = 0$

③ 빙햄(소성)유체 : $n = 1,\; \tau_0 \gt 0$

④ 슈도플라스틱유체 : $0 \lt n \lt 1,\; \tau_0 = 0$

[해설]

허쉘–버클리 모델은 유동지수 n과 항복응력 τ₀ 두 값으로 유체를 가른다.

n이 1이면 점도가 일정하고, 1을 넘으면 저을수록 되직해지며, 1 미만이면 묽어진다. τ₀ > 0이면 그 힘을 넘어야 비로소 흐른다.

• 뉴턴유체 — n = 1, τ₀ = 0으로, 전단응력이 전단속도에 정비례하는 유체(물·식용유).
• 딜레이턴트유체 — n > 1, τ₀ = 0으로, 저을수록 점도가 커지는 전단팽창 유체(농후한 전분 현탁액).
• 빙햄(소성)유체 — n = 1, τ₀ > 0으로, 항복응력을 넘은 뒤에는 뉴턴유체처럼 직선으로 흐르는 유체(토마토 페이스트).
• 슈도플라스틱유체 — 0 < n < 1, τ₀ = 0으로, 저을수록 점도가 작아지는 전단담화 유체(농축과즙).

τ₀가 양수인 것은 빙햄유체뿐이고, n이 1이 아닌 것은 딜레이턴트(n > 1)와 슈도플라스틱(n < 1)뿐이라는 점을 묶어 외운다.