流体流动中通常都呈现粘性,粘性是分子热运动和分子间力造成的动量传递的巨观表现。因此,所谓粘性流体亦即实际流体,其粘性用粘度或表观粘度来表征。
介绍
实际流体巨观运动的一种简化模型,是动量传递的主要研究对象。这种模型把流体看成由流体微团组成的连续介质,可使用连续函式的数学工具予以描述。实际流体流动中通常都呈现粘性,粘性是分子热运动和分子间力造成的动量传递的巨观表现。因此,所谓粘性流体亦即实际流体,其粘性用粘度或表观粘度来表征。实际流体的这种粘性作用一般仅限于壁面附近的流体层,称为边界层。边界层理论是粘性流体流动的基本理论。作为一种假设,将无粘性的流体称为理想流体。当粘性流体绕过物体表面流动时,通常把距离该物体表面相当远处,无速度梯度的流体视为理想流体。
流动类型粘性流体的运动可按各种不同方法来分类。按流动与时间的关係来分,流动速度及有关物理量都不随时间变化的流动称为定态流动,反之称为非定态流动。按流动与空间的关係来分,如流动速度及有关物理量只是一维空间的变数,这种流动称为一维流动;如是两维或三维空间的变数,则流动分别称为二维流动或三维流动。当流体沿固体壁面流动时,按流体和壁面的相对关係,常将流动分为外部问题和内部问题。所谓外部问题,系指流体绕过置于无限流体中的物体,或者物体在无界流体中的运动,称为绕流,如空气绕过换热管的流动或颗粒在气流中的沉降;而内部问题,则指流体处于有限固体壁面所限制的空间内的流动,称为管流,如各种管道内的流体流动。不受壁面限制的流动为自由流动。常指流体自小孔流出的射流,流体绕过物体后形成的尾流等。按流动的内在结构,流动分为层流和湍流。在这两种状态下,动量传递机理是互不相同的。湍流中的动量传递虽然包括分子动量传递,但主要为由流体微团的脉动运动所引起的涡流动量传递,层流中的动量传递则由分子运动所引起。这两种状态下的流动特性是有显着差异的。按流动流体的相数,流动分为单相流和两相流(或多相流)。化工中最常见的两相流是分散在连续相液体中的液滴或气泡,以及液膜与相邻气相所组成的两相系统。
剪下应力与应变率的关係粘性流体在流动过程中,如果所呈现的剪下应力与剪下应变率之间的关係,服从牛顿粘性定律,则称为牛顿流体,如常见的空气、水、大最低分子液体和气体;否则,称为非牛顿流体,如高分子溶液、熔融体、油漆和一些悬浮液等。(见聚合物流变学)
对于一维流动来说,1687年英国I.牛顿提出的牛顿粘性定律认为,剪下应力(即动量通量τyx与剪下应变率(即速度梯度)

有些非牛顿流体,不仅具有粘性,而且具有弹性,这种流体称为粘弹性流体,它包括从粘性固体到弹性流体的许多物质。前者如橡胶,后者如高聚物溶液和熔体。粘弹性流体的剪下应力不仅是瞬时变形(应变、应变率)的函式,还与变形历史有关,因此这种流体又称记忆流体。