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牛顿流体

牛顿流体(英语:Newtonian fluid)指应力应变率成正比的流体。此比例系数为流体的黏度

定义

牛顿流体特性的基本方程为:

其中

是流体所受到的剪应力 [Pa]
是流体的黏度 [Pa·s]
是速率在垂直剪应力方向的梯度 [s−1]

这意味着不论流体所受的力如何,流体都能继续流动,例如,水就是一种牛顿流体,因为不管它搅拌得多快,它都能继续表现出流体的性质。这与非牛顿流体不一样,在非牛顿流体中,只要一搅拌,后面就会出现一个“洞”,或导致流体变得稀薄,黏度的下降使它流动得更多。

对于牛顿流体来说,黏度只与温度压强有关,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:

随动应力张量(也可写为)为:

其中

是第j个方向上的流体元素的第i个面所受到的剪应力
是第i个方向上的速度
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


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