摩擦与粘度
摩擦和粘滞是物质的两种性质,它们对理解物质的行为至关重要。为了描述流体力学、流体静力学、固体静力学、固体动力学以及几乎所有工程应用中发生的大多数事件,有必要对粘度和密度有很好的了解。这些现象在日常生活中都能看到,而且很容易理解,因此,采取正确的方法。在这篇文章中,我们将讨论什么是摩擦和粘性,它们的定义、相似性、引起摩擦和粘性的原因,最后讨论它们的区别。
粘度
粘度被定义为一种测量流体阻力的方法,流体在剪切应力或拉应力的作用下发生变形。更常见的说法是,粘度是流体的“内摩擦”。它也被称为流体的厚度。粘度就是两层流体相对运动时两层流体之间的摩擦力。牛顿爵士是流体力学的先驱。他假设,对于牛顿流体,层间剪切应力与垂直于层的方向上的速度梯度成正比。这里使用的比例常数(比例系数)是流体的粘度。粘度通常用希腊字母“µ”表示。流体的粘度可以用粘度计和流变仪来测量。粘度的单位是帕斯卡秒(或Nm-2s)。cgs系统使用以Jean-Louis-Marie-Poiseuille命名的单位“poise”来测量粘度。流体的粘度也可以通过几个实验来测量。流体的粘度取决于温度。粘度随温度升高而降低。
τ=μ(∂u/∂y)
非牛顿流体的粘度方程和模型非常复杂。可以清楚地看到,粘度总是作用在一个方向上,以反对液体的流动。粘**在给定的动态条件下分布在液体的体积中。
摩擦
摩擦可能是我们每天经历的最常见的阻力。摩擦是由两个粗糙表面接触引起的。摩擦有五种模式:发生在两个固体之间的干摩擦,液体摩擦,也称为粘性,润滑摩擦,两个固体被液体层隔开,表面摩擦,它与液体中移动的固体相反,以及导致固体内部成分产生摩擦的内摩擦。然而,“摩擦”一词最常用来代替干摩擦。这是由每个表面上粗糙的微观空洞相互配合而拒绝移动造成的。两个表面之间的干摩擦取决于摩擦系数和作用在物体上的垂直于平面的反作用力。两个表面之间的最大静摩擦比动摩擦稍高一点。
摩擦力和粘度的区别是什么?•粘度实际上是摩擦的一个子类别,然而,干摩擦只发生在两个固体表面之间,而粘度发生在两层液体之间的流体中。•干摩擦的动态和静态条件分别定义。对于粘度,没有静态条件,因为液体分子总是可以移动的。 |