稳定的简单剪切流动和牛顿定律
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线性粘性流体常被称为牛顿流体。牛顿在1687年首先提出过一个假设,认为流动的阻力正比于两部分流体相对流动的速度,进一步的理论和实验的发展是在19世纪上半叶由法国科学家Cauchy,Poisson及英国科学家Stock等人完成的
4.1.1 稳定的简单剪切流动
在线性粘性流体受各向同性压力时,它是处于平衡状态。除此以外,当它受到任何其他的力,它就失去平衡,发生流动。

图4.1稳态的简单剪切流动
采用直角坐标系,在y=0处的流体是静止的,在y=h处的流体则以与上板相同的速度vmax在x方向上运动。
所谓简单的剪切流动即流体内任一坐标为y的流体运动的速度正比于其坐标y:
(4-1)
与上板接触的一层流体的速度正比于流体的高度

速度梯度 |

4.1.2 牛顿定律
要保持流体作上述的剪切流动,必须施加应力以克服各层流体流动时的摩擦阻力。不同的流体流动阻力不同。线性粘性的理论认为,要保持稳定的流动,所需的应力与剪切速率成正比,即


