粘性流动

具有粘性的实际流体的运动

具有粘性的实际流体的运动。由于粘性作用，流体质点粘附在物体表面上，形成流体不滑移现象（即相对速度为零），因而产生摩擦阻力和能量耗散。同时，当流体流过钝体时，物体后部表面附近的流体受到阻滞、减速，并从表面分离，从而形成低压旋涡区(即尾流)和压差阻力。此外，粘性流动内部也有内摩擦和能量耗散。在高速粘性流动中，这种机械能损失，导致热量大量产生，而动量交换的同时必然发生质量交换。因此，粘性流动往往同传热传质现象联系在一起。

简介

粘性流动是自然界和工程技术中普遍存在的流动过程。例如,近地面和水面的大气边界层中的空气流动,空气绕过飞机、汽车和地面建筑物的流动，水绕桥墩、船舶和近海结构物的流动，流体在管道和涡轮机械中的流动，机器轴承中润滑液的流动，人体血管中的血液流动等都是粘性流动。

影响粘性流动状态的主要参数是雷诺数Re。，式中ρ、μ分别为流体的密度和动力粘性系数；U、L分别为流动的特征速度和特征长度。当雷诺数很小时，粘性影响遍及整个流场；当雷诺数很大时，明显的粘性效应只局限于物体表面附近的一层很薄的流体(即边界层)中。另外,当雷诺数较小时,粘性流动为规则的层流；当雷诺数较大时，粘性流动则为不规则的湍流。

运动方程

描述粘性流动的运动方程是纳维－斯托克斯方程。对于圆管和楔形槽中的液体层流,G.H.L.哈根和J.-L.-M.泊肃叶等已从实验归纳出它们的规律，后来证明与精确解符合（见管流）。关于雷诺数比 1小得多的绕浸没物体的蠕动流,G.G.斯托克斯等求得一些近似解,包括著名的斯托克斯圆球阻力公式，即阻力同速度成正比（见斯托克斯流动）。对于大雷诺数情形，L.普朗特建立了有效的边界层近似理论。湍流是粘性流动中比较困难而又具有重要实际意义的问题。解决有关湍流的工程技术问题有混合长和各种模式的半经验理论(见湍流理论)。理论研究方面则发展了统计理论。在解复杂的粘性流动问题（包括分离流、湍流）中，实验和用高速电子计算机求数值解起着重要作用。

参考文献

1. L. 普朗特等着，郭永怀、陆士嘉译：《流体力学概论》，科学出版社，北京，1981。

2. 张钟寅、乔志德编著：《粘性流体力学》，国防工业出版社，北京，1982。

3. F. M. 怀特著，魏中磊、甄思淼译：《粘性流体动力学》，机械工业出版社，北京，1982。（F. M. hite, Viscous Fluid Flow, Mc-Graw-Hill, New York, 1974）

4.谷一郎著，刘亦珩译：《粘性流体理论》，上海科学技术出版社，上海，1962。（谷一郎著：《粘性流体※理论》岩波书店，东京，1957。）

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