剪应力是作用在流体单元上的力,它与流体流动方向垂直,导致流体层之间的相对运动。在牛顿流体中,剪应力与流体的剪切变形速率成正比,这种关系由牛顿内摩擦定律描述。牛顿流体的数学表达式为:(\tau = \mu \frac{du}{dy}),其中 (\tau) 是剪应力,(\mu) 是流体的动态粘度,(\frac{du}{dy}) 是速度梯度。
牛顿流体的例子包括水、空气和一些油类。这些流体的特点是它们的粘度不会随着剪切应力的变化而变化。换句话说,无论施加多大的剪切力,流体的流动行为都是线性的,并且剪应力与剪切速率的比值(即粘度)保持恒定。
以下是一些与剪应力和牛顿流体相关的图片,可以帮助直观理解这些概念: