Закон вязкости Ньютона

Закон вязкости (внутреннего трения) Ньютона — математическое выражение, связывающее касательное напряжение внутреннего трения $\tau$ (вязкость) и изменение скорости среды $v$ в пространстве $\partial v/\partial n$ (градиент скорости) для текучих тел (жидкостей и газов):

$\tau =\eta {\frac {\partial v}{\partial n}},$

где величина $\eta$ называется коэффициентом внутреннего трения или коэффициентом динамической вязкости (единица СИ - Па∙с, СГС — пуаз); с физической точки зрения она представляет собой удельную силу трения при градиенте скорости, равном единице.

В технике, в частности, при расчёте гидроприводов и в триботехнике, часто приходится иметь дело с величиной:

$\nu ={\frac {\eta }{\rho }},$

эта величина получила название кинематической вязкости (единица СИ - м²/с, СГС — Стокс). Здесь $\rho$ — плотность среды; $\eta$ — коэффициент динамической вязкости.

Закон Ньютона может быть получен аналитически и приёмами физической кинетики, где вязкость рассматривается обычно одновременно с теплопроводностью и соответствующим законом Фурье для теплопроводности. В кинетической теории газов коэффициент внутреннего трения вычисляется по формуле

$\eta ={\frac {1}{3}}\left\langle u\right\rangle \left\langle \lambda \right\rangle \rho ,$

где $\left\langle u\right\rangle$ — средняя скорость теплового движения молекул, $\left\langle \lambda \right\rangle$ − средняя длина свободного пробега.

См. также

• Вязкость
• Ньютоновская жидкость

Литература

• Ю. И. Дытнерский. Процессы и аппараты химической технологии. Часть 1. Теоретические основы процессов химической технологии. — М.: Химия, 1995. — 400 с. — 6500 экз. — ISBN 5-7245-1006-5.