空氣黏度

空氣黏度，又稱空氣動力黏度，舊稱黏性系數(shù)。表征空氣黏性的一個物理量。是分子自由層碰撞抵制剪切變形的能力。

牛頓經(jīng)過長期的試驗研究，于1686年確定了流體黏性內(nèi)摩擦定律，指出不同流速的流體層間的摩擦力的大小與流體的動力黏性系數(shù)

其中

該定義式指出了動力黏性系數(shù)的物理意義:當流體的運動速度梯度為1時，層間單位面積上的黏性摩擦力:就是動力粘性系數(shù)。因為它包含了動力學(xué)單位，所以也被成為動力粘性系數(shù)。動力粘性系數(shù)是流體的一種屬性，表征流體粘性的大小。動力粘性系數(shù)的大小與流體的種類和溫度關(guān)系密切。流體種類不同則粘性不同;同一種流體的粘性隨溫度的不同也有很人的差別一般地，液體的粘性隨溫度升高而降低，氣體的粘性隨溫度升高而增加。

當流體確定為空氣時，則表現(xiàn)為空氣動力粘度，上述公式依然適用。

工程計算中經(jīng)常要涉及到黏性的概念，流體的粘性大小一般用黏性系數(shù)來衡量。黏性系數(shù)通常有動力黏性系數(shù)和運動黏性系數(shù)之分，無論從概念上和意義上兩者都有著本質(zhì)的區(qū)別，對不同流體之間粘性的大小進行比較時，只能使用動力粘性系數(shù)的數(shù)值，不應(yīng)當因為兩者都稱為“粘性系數(shù)”而任意選用，否則可能會造成錯誤的結(jié)論在一些文章甚至教科書中有時會見到將兩者混淆、隨意引用進行流體進行粘性大小比較的情況。

工程計算中還會經(jīng)常引用另一粘性系數(shù)—運動粘性系數(shù)。運動粘性系數(shù)與動力粘性系數(shù)絕然不同，它沒有任何物理意義，只是人為地將其定義為動力粘性系數(shù)與流體密度的比值。

在國際單位制中其單位為

運動粘性系數(shù)還因為它代表了兩個物理參數(shù)的比值，可以簡化很多含有該比值的計算公式。關(guān)于流體的技術(shù)手冊中一般都可查到運動粘性系數(shù)的數(shù)值，使工程計算得以簡化。 2100433B

粘性是真實流體的一個重要輸運性質(zhì)，定義為流體在經(jīng)受切向（剪切）力時發(fā)生形變以反抗外加剪切力的能力，這種反抗能力只在運動流體相鄰流層間存在相對運動時才表現(xiàn)出來。為了理解這一概念，我們用一個能突出表現(xiàn)空氣粘性的實例來說明。如圖1-1所示，將一個無限薄的平板放置在風(fēng)洞中，板面平行于氣流方向，圖中給出了用風(fēng)速儀測量的平板附近沿法線方向上的氣流速度分布?？梢钥闯?，在板面上氣流速度為零，越向外速度越大，且直到離開板面一定距離δ處，速度才與來流速度沒有顯著差別。平板附近的這種速度分布正是空氣的粘性造成的，粘性使平板上的流體層完全貼附在靜止的板面上，這種與板面完全沒有相對速度的情況稱為無滑移條件（no-slip condition）。稍外的一層空氣受到氣體層與氣體層之間的摩擦作用，被板面上的那層靜止空氣所牽制，其速度也是下降到了接近于零，但由于它已離開板面一個極小的距離，速度比零要稍大些。粘性的牽制作用就這樣一層一層的向外傳遞，因此，離開板面越遠，氣流速度越大。從速度的梯度變化來說，越靠近平板板面，速度梯度越大，隨著離開板面距離的增加速度梯度逐漸減小。

從分子運動論的觀點看，可以認為粘性是由于具有不同速度的相鄰流體層之間的分子交換而產(chǎn)生的動量遷移的結(jié)果，是分子熱運動引起的動量輸運。

對于溶液（尤其是高分子溶液），常用到以下幾種黏度。

相對黏度（又稱黏度比）是溶液（或分散相）的黏度η與溶劑（或連續(xù)相）的黏度η0之比，即：

增比黏度（又稱比黏度）是溶液（或分散相）的黏度η與溶劑（或連續(xù)相）的黏度η0之差被溶劑（或連續(xù)相）黏度的η0除得之商，即：

比濃黏度（又稱換算黏度或黏度數(shù)）是單位濃度的溶液（或分散相）的增比濃度，即：

比濃對數(shù)黏度（又稱對數(shù)黏度）是相對黏度的自然對數(shù)被溶液（或分散相）的濃度除得之商，即：

特性黏度（又稱極限黏度）是濃度趨于零時比濃黏度的極限值，即：

由于非牛頓流體的黏度隨γ′和σ而變化，所以人們用流動曲線上某一點的σ與γ′的比值，來表示在某一值時的黏度，這種黏度稱為表觀黏度，用ηa表示

當γ′很小時，黏度較大，而且是一個定值，我們稱這個黏度為零切黏度，用ηo表示，常作為聚合物黏度的標準。

當γ′很高時，黏度較小，而且趨向于極限值，該值稱為無限大切應(yīng)力下的黏度，用η∞表示。

它只是對流動性好壞作一個相對的大致比較。真正的黏度應(yīng)當是不可逆的黏性流動的一部分，而表觀黏度還包括了可逆的高彈性變形那一部分，所以表觀黏度一般小于真正黏度。 表觀黏度又可以分為剪切黏度和拉伸黏度。