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什麼是粘性流動

具有粘性的實際流體的運動

粘性流動是指具有粘性的實際流體的運動。在粘性流動中,流體質點會粘附在物體表面上,形成不滑移現象,即相對速度為零,這會導致摩擦阻力和能量耗散。當流體流過鈍體時,物體後部表面附近的流體受到阻滯、減速,並從表面分離,形成低壓旋渦區和壓差阻力。粘性流動內部也存在內摩擦和能量耗散。在高速粘性流動中,這種機械能損失會導致熱量大量產生,而動量交換的同時必然發生質量交換。因此,粘性流動往往與傳熱傳質現象聯繫在一起。

粘性流體是指粘性效應不可忽略的流體,自然界中的流體多多少少都具有粘性,所以粘性流體也稱作實際流體。粘性流體中存在粘性力,這主要是分子間作用力引起的。相鄰兩層流體作相對滑動或剪下變形時,由於流體分子間的相互作用,會在相反方向上產生阻止流體相對滑動或剪下變形的剪應力。簡單來說,粘性指的就是流體抗拒剪下變形的能力,粘性越大,抗拒外界剪下力作用的能力越強。

粘性的大小用粘性係數(即粘度)來表示。牛頓粘性定律指出,在純剪下流動中,流體兩層間的剪應力與沿y方向(與流體速度方向垂直)的速度梯度(又稱剪下變形速率)成正比,比例常數即為粘性係數。不同流體有不同的粘性係數。