流體力學
黏滯性
黏滯性是流體的內部摩擦,也就是它對流動的抵抗。它讓蜂蜜緩緩滲流、而水卻能自由飛濺,讓冷糖漿倒起來比溫的更頑固,也讓攪拌濃稠的油漆變成一件費力的事。它回答一個日常問題:為什麼有些流體流得輕鬆,有些卻流得勉強?
精確地說,黏滯性衡量流體內部各層彼此滑過時抵抗得有多強。當你把一層流體拖過另一層時,需要一個剪切力才能讓它持續移動,而黏滯性就是連結這個力與剪切速率的常數。對於簡單的(牛頓)流體,剪應力等於黏滯性乘以速度梯度:tau = mu × (dv/dy),其中 mu(希臘字母 mu)是黏滯性,dv/dy 是流速從一層到下一層變化得有多快。它的國際單位是帕斯卡秒(Pa s)。高黏滯性,如蜂蜜,代表各層彼此抓得很緊;低黏滯性,如水或空氣,代表它們容易滑動。
黏滯性是真實管路沿途損失壓力的原因,是潤滑油保護引擎的原因,也是你把湯匙拉過糖蜜時它會變慢的原因。一個誠實的提醒:黏滯性正是理想流體所忽略的那個性質,這也是為什麼像白努利這樣的理想流體結果,用在真實黏稠流體上時必須小心。黏滯性也隨溫度改變:液體變暖時黏滯性下降(溫蜂蜜流得快),但氣體的黏滯性反而會略微上升。
在室溫下,蜂蜜的黏滯性是水的數千倍,所以在相同傾斜下蜂蜜緩緩爬行、而水則奔流而下。把蜂蜜加溫,它的黏滯性會急遽下降,讓它倒得快得多。
黏滯性是流體對流動的抵抗;蜂蜜的高,水和空氣的低。
黏滯性正是理想流體所忽略的東西。它也取決於溫度:加溫液體會降低其黏滯性,加溫氣體卻會升高其黏滯性。
又稱
另見