工程中所遇到的流體均為實(shí)際流體，實(shí)際流體區(qū)別于固體的特性之一是具有粘性。庫侖曾做實(shí)驗(yàn)證實(shí)流體粘性的存在。在一金屬圓板中扎以細(xì)金屬絲，將圓板吊在流體中，扭轉(zhuǎn)金屬絲使圓板旋轉(zhuǎn)某一角度，然后放開，圓板則往返旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)，且隨著時(shí)間的延長，擺動(dòng)不斷衰減，最終圓板停止不動(dòng)，這種現(xiàn)象正是流體具有粘性的表現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)在不同的流體中進(jìn)行，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在氣體中圓板衰減速度很慢，在液體中則很快，這表明不同流體具有不同的粘性。眾所周知，水不能潤濕蠟，如果在圓板表面均勻涂上一層蠟，是否可以減緩金屬圓板在水中運(yùn)動(dòng)的衰減呢？實(shí)驗(yàn)證明，圓板涂蠟后對(duì)衰減影響甚微，表明流體與固體壁面間并沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其粘性取決于流體內(nèi)部的內(nèi)摩擦性。
實(shí)際流體在流動(dòng)時(shí)，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生內(nèi)摩擦力（剪切力），當(dāng)流速不大時(shí)將導(dǎo)致流體分層流動(dòng)（層流）。相鄰的兩流體層，由于速度不同，動(dòng)量也就不同。高速流體層中一些分子由于本身的運(yùn)動(dòng)及分子間的引力進(jìn)入低速流體層，與速度較慢的分子碰撞使其加速，動(dòng)量增大；同時(shí)，低速流體層中一些分子也會(huì)進(jìn)入高速流體層使其減速，動(dòng)量減小。由于流體層之間的分子交換使動(dòng)量由高速流體層向低速流體層傳遞。流體的粘性正是這種分子間引力和分子運(yùn)動(dòng)與碰撞造成動(dòng)量傳遞的宏觀表現(xiàn)。
粘度是表征流體粘性大小的物理量，同一流體的粘度與溫度關(guān)系較大，而與壓力關(guān)系不大。溫度對(duì)液體和氣體粘度的影響是截然不同的。液體的粘度隨溫度的升高而減��；氣體的粘度隨溫度的升高而增大。二者的差異是由它們在微觀分子結(jié)構(gòu)上的不同所造成。對(duì)于液體，分子緊密排列，分子間距較小，產(chǎn)生粘性的主要原因在于液體分子間的引力。隨溫度的升高，分子遠(yuǎn)離，引力減小，導(dǎo)致粘性降低，則表征其大小的粘度減小。對(duì)于氣體，分子間距較大，產(chǎn)生粘性的主要原因在于氣體分子本身的運(yùn)動(dòng)。隨溫度的升高，分子運(yùn)動(dòng)加快，碰撞加劇，導(dǎo)致其粘性增大，則粘度增大。
工程技術(shù)系：張楊 |
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