什么是流体的粘滞性

什么是流体的粘滞性

流体在运动时，由于内摩擦力的作用，使流体具有抵抗相对变形（相对运动）的性质，称为流体的黏滞性。

流体的黏滞性可以用流体在管道中流动的情况来说明。用流速仪测出管道中某一断面的流速分布，流体沿着管道直径方向分成很多层，流速各不同，并按某种曲线规律连续变化，管中心的流速最大，向着管壁的方向逐渐递减，直到管壁处为零。

流速的这种分布规律就是由于相邻两层流体的接触面上存在阻碍流体相对运动的内摩擦力，即黏滞力。

流体在运动过程中，必须克服内摩擦阻力，因而要不断消耗运动流体所具有的能量,所以流体的黏滞性对流体的运动有很大的影响。在水力计算中，必须考虑黏滞力的重要影响。对于静止流体，由于各流层间没有相对运动，黏滞性不显示。

流体黏滞性的大小，通常用动力黏滞性系数u和运动黏滞性系数v來表示。

处于非平衡态的热力学系统依据其偏离平衡态的程度一般可以分为近平衡态和远平衡态。一个处于近平衡态的物体，如果不受外界影响，即如果此物体系是孤立的话，经过充分长的时间，它的状态最终将达到平衡。例如，一个温度不均匀的物体，通过热量由温度较高的部分传到温度较低的部分，而使温度趋于一致来实现从非平衡达到平衡。这种过程就是热传导。一个宏观相对速度不均匀的物体，通过动量由高速区向低速区传输，而使宏观运动的差别消失来实现从非平衡态达到平衡。这就是物体的粘滞性。一个密度分布不均匀的物体，通过质量由密度高的地方向密度低的地方传输，而使密度趋向均匀从而实现从非平衡到平衡。这就是扩散过程。以上三种过程是典型的宏观不可逆过程，通称输运过程。热传导是能量输运过程，粘滞性是动量输运过程，扩散是物质输运过程。它们满足相应的经验定律，如热传导中的傅里叶定律、粘滞现象中的牛顿定律、扩散中的菲克定律。