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牛顿流体定律

牛顿流体定律

牛顿流体定律主要描述的是牛顿流体的特性,即其流动时切应力与切变率之间的关系。具体来说,牛顿流体在层流状态下,其切应力(τ)与切变率(D)之比是一个常数,这个常数被称为流体的粘度(η).

数学表达式为:

\\[ \\tau = \\mu \\gamma \\]

其中:

τ 是切应力,单位是帕斯卡(Pa);

μ 是流体的粘度,单位是帕斯卡·秒(Pa·s);

γ 是剪切速率,即流体速度梯度,单位是秒⁻¹(s⁻¹)。

这个定律表明,对于牛顿流体,粘度是一个恒定的物理属性,不随流动条件的变化而变化。牛顿流体的例子包括水和空气等常见液体。

需要注意的是,牛顿流体定律仅适用于层流流动,不适用于湍流流动。此外,全血等含有颗粒的混合流体不遵循牛顿流体定律,因为它们的流动特性受到血细胞和血浆之间相互作用的影响。

总结来说,牛顿流体定律是流体力学中的基本原理,它揭示了牛顿流体在层流状态下的流动特性,即切应力与切变率之间的线性关系。

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