粘性流體流動

實際流體宏觀運動的一種簡化模型，是動量傳遞的主要研究對象。這種模型把流體看成由流體微團組成的連續介質，可使用連續函數的數學工具予以描述。實際流體流動中通常都呈現粘性，粘性是分子熱運動和分子間力造成的動量傳遞的宏觀表現。因此，所謂粘性流體亦即實際流體，其粘性用粘度或表觀粘度來表徵。實際流體的這種粘性作用一般僅限於壁面附近的流體層，稱為邊界層。邊界層理論是粘性流體流動的基本理論。作為一種假設，將無粘性的流體稱為理想流體。當粘性流體繞過物體表面流動時，通常把距離該物體表面相當遠處，無速度梯度的流體視為理想流體。

流動類型粘性流體的運動可按各種不同方法來分類。

按流動與時間的關係來分，流動速度及有關物理量都不隨時間變化的流動稱為定態流動，反之稱為非定態流動。

按流動與空間的關係來分，如流動速度及有關物理量只是一維空間的變量，這種流動稱為一維流動；如是兩維或三維空間的變量，則流動分別稱為二維流動或三維流動。當流體沿固體壁面流動時，按流體和壁面的相對關係，常將流動分為外部問題和內部問題。所謂外部問題，係指流體繞過置於無限流體中的物體，或者物體在無界流體中的運動，稱為繞流，如空氣繞過換熱管的流動或顆粒在氣流中的沉降；而內部問題，則指流體處於有限固體壁面所限制的空間內的流動,稱為管流,如各種管道內的流體流動。不受壁面限制的流動為自由流動。常指流體自小孔流出的射流，流體繞過物體後形成的尾流等。按流動的內在結構，流動分為層流和湍流。在這兩種狀態下，動量傳遞機理是互不相同的。湍流中的動量傳遞雖然包括分子動量傳遞，但主要為由流體微團的脈動運動所引起的渦流動量傳遞，層流中的動量傳遞則由分子運動所引起。這兩種狀態下的流動特性是有顯著差異的。按流動流體的相數，流動分為單相流和兩相流（或多相流）。化工中最常見的兩相流是分散在連續相液體中的液滴或氣泡，以及液膜與相鄰氣相所組成的兩相系統。

剪切應力與應變率的關係粘性流體在流動過程中，如果所呈現的剪切應力與剪切應變率之間的關係，服從牛頓粘性定律,則稱為牛頓流體,如常見的空氣、水、大最低分子液體和氣體；否則，稱為非牛頓流體，如高分子溶液、熔融體、油漆和一些懸浮液等。（見聚合物流變學）

對於一維流動來説，1687年英國I.牛頓提出的牛頓粘性定律認為,剪切應力（即動量通量τyx與剪切應變率(即速度梯度)

有些非牛頓流體，不僅具有粘性,而且具有彈性,這種流體稱為粘彈性流體，它包括從粘性固體到彈性流體的許多物質。前者如橡膠，後者如高聚物溶液和熔體。粘彈性流體的剪切應力不僅是瞬時變形(應變、應變率)的函數,還與變形歷史有關,因此這種流體又稱記憶流體。