牛顿内摩擦定律表达了液体的内摩擦力与流速的关系。
根据牛顿内摩擦定律,液体的内摩擦力(F)与流速(v)和液体间的接触面积(A)有关,其关系可以表示为:F=μ*A*(dv/dt)其中,μ是液体的动力粘度,A是液体间的接触面积,dv/dt是液体流速的变化率。
这个公式表明,液体的内摩擦力与流速的变化率成正比,而与接触面积和液体的动力粘度成正比。因此,当流速变化越快或接触面积越大时,液体的内摩擦力就越大。牛顿内摩擦定律是流体力学中的基本原理之一,对于研究流体运动和传热等问题具有重要意义。
一切真实流体中,由于分子的扩散或分子间相互吸引的影响,使不同流速的流体之间有动量交换发生,因此,在流体内部两流层的接触面上产生内摩擦力。这种力与作用面平行,故又称流动切应力,或粘性力。
粘性力的方向,对流速大的流体层而言,它与流速方向相反,是阻碍流动的力;相应地,对流速小的流体层而言则是促使其加速的力。粘性力的大小可由牛顿内摩擦定律确定。
广义牛顿内摩擦定律:
1、流体是连续的,它的应力张量是应变率张量的线性函数,与流体的平动和转动无关。
2、流体是各向同性的,流体中的应力与应变率的线性关系与坐标系的选择和位置无关
3、当流体静止时,应变率为零,流体中的应力只有正应力,切应力为零。