体积粘性英文解释翻译、体积粘性的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 bulk viscosity

分词翻译：

体积的英语翻译：

bulk; cubage; solidity; volume
【化】 volume
【医】 volume
【经】 cubic measure; volume

粘的英语翻译：

mucosity; paste; stick; viscidity
【建】 mucopeptide

专业解析

体积粘性（Bulk Viscosity），又称第二粘性系数（Second Coefficient of Viscosity）或膨胀粘性（Dilatational Viscosity），是流体力学中描述流体抵抗体积变化的粘性特性参数。其详细解释如下：

一、物理定义

体积粘性系数（通常记为 (muv) 或 (kappa)）表征流体在压缩或膨胀过程中因体积变化产生的能量耗散。当流体经历快速体积变形（如声波传播、激波过程）时，分子运动导致的动量输运会消耗动能并转化为热能，体积粘性正是量化这一耗散效应的物理量。其数学表达式为： $$ sigma{ij} = kappa frac{partial v_k}{partial xk} delta{ij} $$ 其中 (sigma_{ij}) 为粘性应力张量，(frac{partial v_k}{partial xk}) 为速度散度（体积变化率），(delta{ij}) 为克罗内克符号。

二、与剪切粘性的区别

体积粘性与常见的剪切粘性（Shear Viscosity）存在本质差异：

剪切粘性（(mu)）：反映流体抵抗形状变形的能力（如层流剪切），存在于不可压缩流体中。
体积粘性（(kappa)）：仅存在于可压缩流体中，抵抗体积变化，且在静态流体中为零。

三、实际意义与应用

声波衰减
声波在气体中传播时，周期性压缩/膨胀导致体积粘性耗散能量，是声波衰减的主要机制之一（尤其在高温或高压气体中）。

激波结构
激波前沿的急剧压缩过程依赖体积粘性实现能量耗散，避免物理量不连续。

热力学非平衡态
在快速压缩过程（如超声速流动）中，分子平动/转动自由度的能量弛豫需通过体积粘性建模。

四、典型取值与斯托克斯假设

斯托克斯假设（Stokes' Hypothesis）：
传统理论假设 (kappa = 0)（即体积变化无耗散），但对多原子气体（如空气、二氧化碳）不成立。实验表明，空气的 (kappa/mu approx 0.6-1.1)（300K），水蒸气则高达 (10) 量级。

熵增关联：
体积粘性直接关联于热力学不可逆性，熵增率公式中显含 (kappa)： $$ rho T frac{ds}{dt} = mu Phi{text{shear}} + kappa ( abla cdot mathbf{v}) $$ 其中 (Phi{text{shear}}) 为剪切耗散项。

参考文献

Landau, L. D., & Lifshitz, E. M. (1987). Fluid Mechanics (2nd ed.). Pergamon Press. ISBN 978-0-08-033933-7.
Batchelor, G. K. (2000). An Introduction to Fluid Dynamics. Cambridge University Press. pp. 150–152.
Pierce, A. D. (2019). Acoustics: An Introduction to Its Physical Principles and Applications. Springer. DOI: 10.1007/978-3-030-11214-1
Graves, R. E., & Argrow, B. M. (1999). Bulk viscosity: Past to present. Journal of Thermophysics and Heat Transfer, 13(3), 337–342. 链接
American Physical Society. (2013). Physical Review E: Statistical Physics. 87(3), 033014. DOI

网络扩展解释

体积粘性（也称为体积粘度或膨胀粘度）是流体力学中一个重要的物理性质，主要用于描述流体在压缩或膨胀时表现出的内摩擦阻力。以下是其详细解释：

1.基本定义

体积粘性是流体内部分子在体积变化（如压缩或膨胀）过程中产生的不可逆能量耗散特性。它与等熵体积模量（可逆阻力）不同，反映了流体抵抗体积形变的能力。例如，声波在流体中传播时，体积粘度会导致能量逐渐耗散为热能。

2.物理意义

分子层面：体积粘度源于分子间能量传递的延迟，尤其是分子运动中的旋转和振动自由度需要时间重新分配能量。
宏观表现：在流体压缩或膨胀过程中，体积粘度会导致额外的应力，从而影响流体动力学行为，如可压缩流体的流动特性。

3.与剪切粘度的区别

剪切粘度（常见粘性）：描述流体层间滑动时的阻力，如蜂蜜的流动性差即因高剪切粘度。
体积粘度：仅与流体体积变化相关，在不可压缩流体（如水）中通常可忽略，但对可压缩流体（如气体、复杂流体）尤为重要。

4.影响因素

流体类型：气体（如空气）的体积粘度通常高于液体，但远低于其剪切粘度。
温度和压力：体积粘度随温度升高可能降低（如气体分子动能增加），但具体变化因流体而异。

5.应用场景

体积粘度在声学、航空航天（如高速气体流动）和地球物理（如岩浆动力学）等领域有重要意义。例如，在声波传播模型中，体积粘度是计算声波衰减的关键参数。

常见流体的体积粘度示例：

空气（标准条件）：约 (1.8 times 10^{-5} , text{Pa·s})
水：通常近似为零（不可压缩流体）

如需进一步了解公式推导或具体应用，可参考流体力学教材或专业文献。