粘滯性

流體在管道內流動時，在某一斷面處的各質點的流速是不相同的。靠近管壁的流速為零，而越靠近管中心流速越大，由於各層流的流速不等，各點層流之間產生相對運動，在相鄰的流層之間產生了阻礙相對運動的內摩擦阻力，稱粘滯力。液體具有粘滯力的性質稱為粘滯性 ^[5]  。

牛頓內摩擦定律或牛頓剪切定律對流體的黏性作了理論描述，即流體層之間單位面積的內摩擦力或剪切應力與速度梯度或剪切速率成正比 ^[6]  。

在我們的周圍，存在着各種各樣的摩擦現象。我們能走路、坐定和工作，這都離不開摩擦。摩擦是普遍存在的。潺潺的流水裏，甚至連能自由流動的空氣裏也存在着摩擦。人們把流體體內摩擦也稱作黏滯性。物理學上用黏滯係數h（單位為泊）來表示流體黏滯性的大小。葡萄糖漿的黏滯係數η=6.6x10^11泊，較大，水的黏滯係數η=8.01x10^-3泊，較小。實際上所有流體都有不同程度的黏滯性。而且對於大多數液體，η隨温度上升而下降。什麼流體的黏滯係數最小？1957年12月1日，美國加利福利亞技術學院宣佈：在液氦Ⅱ裏，黏滯係數小得測量不到。它是沒有黏滯係數的理想流體 ^[7]  。

流體分子間的引力，當流體微團發生相對位移時，必須克服相鄰分子間的引力，從而表現出內摩擦力 ^[8]  。

流體的動力黏度主要與流體的種類及温度有關。在通常壓強範圍內，壓強對流體黏性的影響很小，可以忽略不計。温度對流體的黏性影響很大，而且温度對液體和氣體黏性的影響完全相反，液體黏性隨温度升高而減小，氣體黏性隨温度升高而增大。這是因為液體的分子間距小，分子間的吸引力是構成液體黏性的主要因素，温度升高，分子間的吸引力減小，液體的黏性降低。構成氣體黏性的主要因素是氣體分子作不規則熱運動時氣體分子間的動量交換。温度升高，氣體分子的熱運動越劇烈，分子間的動量交換加劇，使氣體黏性增強 ^[9]  。

壓強變化對分子動量交換影響甚微，所以氣體的黏度隨壓強的變化很小：壓強增加將使分子間距減小，所以壓強對液體的黏性的影響相對較大 ^[10]  。

在低於100大氣壓情況下，壓強變化對液體黏度的影響很小，可忽略不計。在高壓的作用下氣體與液體的黏度均隨壓力的升高而増大 ^[10]  。

黏度是流體黏性的度量，受流體温度和壓力的影響。但壓力的影響很小，通常只需考慮温度的影響。温度對液體和氣體黏性的影響規律截然不同。温度升高時，液體的黏性降低。這是因為液體的黏性主要是由液體分子之間的內聚力引起的，温度升高，內聚力減弱，故黏性降低。温度升高時，氣體的黏性增加。因為造成氣體黏性的主要原因在於氣體分子的熱運動，温度越高，熱運動越強烈，所以黏性就越大。流體的黏度一殿無法直接測量，往往是先測量與其有關的物理量，再通過相關方程進行計算得到。人們對黏度的測量早己開始，並且發展了許多相當成熟的方法，如傳統的毛細管法、管流法、落球法、旋轉法及振動法等 ^[4]  。