微极流体

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广义连续介质力学中一个典型的物质模型,是一类可以承受力偶应力和体力偶的流体。这种模型是古典流体模型的推广。为了大体上看出微极流体和一般流体这两种模型的差异,下面给出各向同性线性微极流体的本构方程

tij=-πδijλδijAkk+(μκ)AijμAji

mijαδijBkkβBijγBji

式中tijmij为应力张量和力偶应力张量;λμκαβγ为粘性系数,δij为克罗内克符号,π为动压力;而

Aijvj,ivij

Bijvi,j

式中viνi为速度矢量v角速度矢量ν的分量,νij为回转张量分量,在直角坐标系下,下角标间的“,”表示偏导。各向同性牛顿流体的本构方程为:

tij=-πδijλδijDkk+2μDij

式中λμ为粘性系数;Dij为变形速率张量(见速度梯度)。通过比较可见,在微极流体中,由于考虑微极效应,总共需要六个物性模量,应力张量不再对称,并且出现力偶应力。