粘性的大小用粘性系数(即粘度) 来表示。牛顿粘性定律(见牛顿流体)指出,在纯剪切流动中,流体两层间的剪应力
式中
在通常采用的厘米·克·秒制中,粘性系数的单位是泊(Poise)。
国际单位制用帕·秒(1泊=1达因·秒/厘米2=10-1帕·秒),它的量纲为ML-1T-1。对于多数流体,常用的单位是厘泊(10-3帕·秒)。
不同流体有不同的粘性系数。少数液体(如甘油)的粘性系数可以达到15泊;橄榄油的粘性系数接近于1泊。在20℃时,水的粘性系数为1.0087厘泊。气体的粘性系数从氩的2.1×10-4泊到氢的0.8×10-4泊,它们的数量级都是10-4泊。
粘性系数
对于气体,粘性系数M和温度T的关系可表为萨瑟兰公式:
式中B≈110.4开;
来近似真实的粘性关系。幂次n的变化范围是1/2≤n≤1,它依赖于气体的性质和所考虑的温度范围。在高温时,例如3000开以上,n可近似地取为1/2;在低温时可取为1。对于空气而言,在90开
它与萨瑟兰公式的误差不过5%。
对水而言,粘性系数和温度的关系可近似地写成:
对于一般的流体运动,假设:①运动流体的应力张量在运动停止后应趋于静止流体的应力张量;②偏应力张量
式中,