牛顿流体()指应力与应变率成正比的流体。此比例係數為流体的黏度。
定义
牛顿流体特性的基本方程為:
:\tau= \mu\frac{du}{dy}
其中
:\tau是流体所受到的剪应力 [Pa]
:\mu是流体的黏度 [Pa·s]
:\frac{du}{dy}是速率在垂直剪應力方向的梯度 [s−1]
这意味着不论流体所受的力如何,流体都能继续流动,即使是水仍然不属于牛顿流体,因为只要搅拌的够快,它就会表现出非牛顿流体的性质。
对于牛顿流体来说,黏度只与温度和压强有关,与流体所受的力无关。
如果流体是不可压缩的,且黏度总是不变的,则决定剪应力的方程为:
:\tau_{ij}=-\mu\left(\frac{\partial u_i}{\partial x_j}+\frac{\partial u_j}{\partial x_i} \right)
随动应力张量\mathbb{P}(也可写为\mathbf{\sigma})为:
:\mathbb{P}_{ij}= - p \delta_{ij} + \mu\left(\frac{\partial u_i}{\partial x_j}+\frac{\partial u_j}{\partial x_i} \right)
其中
:\tau_{ij}是第j个方向上的流体元素的第i个面所受到的剪应力;
:u_i是第i个方向上的速度;
:x_j是第j个方向坐标。
如果流体不服从这个关系,则称为非牛顿流体。
参见
- 非牛顿流体
*水
*泊肃叶定律
评论 (0)