Độ nhớt

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia

Độ nhớt của một chất lưu là thông số đại diện cho sự ma sát trong của dòng chảy. Khi các dòng chất lưu sát kề có tốc độ chuyển động khác nhau, ngoài sự va đập giữa các phần tử vật chất còn có sự trao đổi xung lượng giữa chúng. Những phần tử chui ra từ dòng chảy có tốc độ cao sẽ làm tăng động năng của dòng có tốc độ chậm và ngược lại phần tử vật chất từ các dòng chảy chậm sẽ làm kìm hãm chuyển động của dòng chảy nhanh. Kết quả là giữa các lớp này xuất hiện một ứng xuất tiếp tuyến $τ$ gây nên ma sát.

[sửa] Định luật Newton

Xem xét hiện tượng gió thổi trên bề mặt nước, gió sẽ tác động lên bề mặt nước một lực nhất định và làm bề mặt nước chuyển động với vận tốc cố định $u$ . Dưới tác dụng của độ nhớt, lớp liền kề phía dưới sẽ bị kéo theo chuyển động của lớp trên.

Theo định luật Newton cho chất lưu, với những dòng chảy (dạng lớp) thẳng, song song với nhau, ứng xuất tiếp tuyến $τ$ giữa những lớp này tỷ lệ tuyến tính với vi sai vận tốc $\partial u/\partial y$ theo hướng vuông góc với các lớp đó.

$\tau=\mu \frac{\partial u}{\partial y}$ .

Ở công thức trên, hằng số $μ$ được gọi là độ nhớt động lực học hay còn gọi là độ nhớt tuyệt đối.

Ngoài độ nhớt động lực học, khi nghiên cứu chuyển động của chất lưu, để kể đến ảnh hưởng của lực quán tính, mà thực chất là trọng lượng riêng $ρ$ , người ta còn đưa ra một đại lượng quan trọng khác là độ nhớt động học.

$\nu = \frac {\mu} {\rho}$ .