牛顿流体
牛顿流体由显式本构方程表示,该方程通过恒粘度将粘性应力张量 与速度场相关联。 剪切应力与剪切速率之间存在线性关系。
Eqn. (656) 中的粘性应力张量不是常数,而是特定流体的速度场的可变函数。 通常,在本构关系中,速度场以变形率张量的形式表示:
(695)
牛顿流体是最简单的数学模型,用于描述许多液体(如水)和气体(如空气)的粘性行为。
应力张量由以下公式给出:
(696)
其中, 为流体的恒动力粘度, 为变形(应变)率,由 Eqn. (695) 给出。 对于不可压缩流,根据连续性方程,Eqn. (696) 中的第二项为零。
温度相关的牛顿粘度
对于气体,该粘度可以是温度的函数。
- Sutherland 定律
- Sutherland 方程是一种广泛使用的近似法,用于为气体粘度对温度的依赖性建模: (697)
其中, 为有效温度(称为 Sutherland 常数), 为参考温度 下的参考粘度
- 幂次定律
-
对于稀释气体,可以根据幂次定律近似温度相关粘度:
(698)其中, 为参考温度, 为参考粘度, 为幂次定律指数。