什么是牛顿流体

牛顿内摩擦2113摩擦定律表达式: τ=μγ

在公式中: 5261τ-增加的剪应力;

γ--剪切率（流速梯度）4102;

μ-衡量液体粘度1653大小的物理量，称为粘度，其物理含义是产生单位剪切速率所需的剪切应力.

从流体力学的角度来看，所有符合牛顿内摩擦定律的流体都称为牛顿流体，否则称为非牛顿流体.

所谓的服从内摩擦定律，是指在恒定温度条件下什么是牛顿流体，随着流速梯度的变化什么是牛顿流体，μ值始终保持恒定.

大多数纯净的液体，例如水和酒精，轻油，低分子化合物溶液和低速流动的气体，都是牛顿流体. 高分子聚合物的浓缩溶液和悬浮液通常是非牛顿流体.

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特定内容

一种流体，其在任何点的剪切应力是剪切变形率的线性函数. 最简单的牛顿流体流动是当两个无限板以相对速度U平行移动时，即两个板之间的粘性流体的低速稳态剪切运动（或库埃特流）.

1687年，牛顿（I. Newton）首次进行了最简单的剪切流实验. 他的实验如图所示. 平行板充满粘性流体，板之间的距离为d，下板B是固定的，上板C在其自身平面中以恒定速度以U速度平移. 与平板一起移动，附着在上板上的流速为U，附着在下板上的流速为零. 实验表明，两块板之间的速度分布u（y）遵循线性定律. 作用在上板上的力与板的面积和板的移动速度成正比，与距离d成反比. 结果如下: （1）

其中τ是剪切应力；剪切变形率μ是流体动力粘度系数（即粘度）. 这是著名的牛顿粘度定律. 所有符合此定律的流体都称为牛顿流体，否则它们是非牛顿流体（请参阅非牛顿流体力学）. 假设流体是各向同性的，并且应力张量和形变速率张量线性均质，则它们之间最一般的线性关系为: pij =-pδij+2μ（sij-δij）+μδij，（2）

其中pij是应力张量； pij =-pδij+τij，P为各向同性压力，τij为分应力张量； sij是变形率张量；是各向同性体积变形率张量； δij是克·鲁内克符号； μ1是膨胀粘度系数. 公式（2）是广义牛顿粘度定律的数学表达式.

式（1）（2）是牛顿流体的重要符号，并且是确定流体流量必不可少的本构方程. 自然界中的许多流体是牛顿流体，例如水和空气.

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类别

根据可压缩性，流体分为气体和液体. 气体具有极高的可压缩性，也称为可压缩流体. 液体几乎不可压缩，也称为不可压缩液体.

根据变形特性将流体分为牛顿流体和非牛顿流体.

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