
【化】 fluid friction
fluid; liquid; water
【化】 fluid
rub; friction; attrition; chafe; grating; grit; scrub
【医】 friction; frottage; rub; rubbing
流体摩擦(Fluid Friction)是流体力学中的核心概念,指流体(液体或气体)内部或流体与固体表面之间因相对运动而产生的阻力现象。根据《牛津物理学术词典》,该现象与流体的黏性(viscosity)直接相关,黏性作用导致相邻流体层之间产生剪切应力。在工程领域,这一概念被称为"粘滞阻力",英文术语常表述为"viscous friction"或"drag force"(《剑桥工程术语手册》。
从物理机制分析,流体摩擦遵循牛顿黏性定律:$$tau = mu frac{du}{dy}$$
其中τ为剪切应力,μ是动力黏度,du/dy表示速度梯度。该公式揭示了摩擦强度与流体性质及速度变化率的定量关系(《中国大百科全书·力学卷》。
实际应用中,该现象的影响因素包含:
在航空航天领域,NASA风洞实验数据显示,飞行器表面摩擦阻力可占总阻力的40%以上,这推动着新型减阻涂层材料的研发(《空气动力学进展》期刊论文。
流体摩擦是指流体(液体或气体)内部或流体与固体表面之间因相对运动而产生的阻力现象。这种摩擦源于流体的粘性特性,具体表现为相邻流体层之间或流体与固体接触面之间的内摩擦力。以下是详细解释:
流体摩擦遵循牛顿内摩擦定律,其数学表达式为: $$ tau = mu frac{du}{dy} $$ 其中:
该公式表明,流体摩擦与粘度、速度梯度成正比。例如,蜂蜜(高粘度)比水(低粘度)的摩擦阻力更大,高速流动的流体比低速时摩擦更显著。
流体摩擦依赖于相对速度和粘度,而固体摩擦通常与接触面的粗糙度及法向压力相关。例如,冰刀在冰面滑行时,融化的水膜形成流体摩擦,比直接固体接触阻力更小。
若需进一步了解具体场景中的计算案例(如管道流量的达西公式),可提供更多背景信息以便展开说明。
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