이것은 훌륭한 질문이며 더 많은 논의가 필요합니다. 따라서 내 대답에는 다른 사람들이 참여할 수있는 질문이있을 것입니다.
Bird와 Stewart는 Transport Phenomena 책에서이를 매우 잘 설명합니다. 일반적인 형태에서, 점성 응력은 유체의 모든 속도 구배의 선형 조합 일 수 있습니다. $$ \ tau_ {ij} = \ sum_k \ sum_l \ mu_ {ijkl} \ frac {\ partial v_k} {\ partial x_l} $$ 여기서 $ i, j, k $ 및 $ l $는 1,2,3 일 수 있습니다. 위의 방정식을 관찰하면 “점도 계수”라고 할 수있는 81 개의 수량 $ \ mu_ {ijkl} $이 있습니다.
여기에서 가정을 시작합니다.
유체가 내부에있는 경우 점성력이 존재할 것으로 예상하지 않습니다. 순수한 회전 상태. 이 요구 사항은 $ \ tau_ {ij} $가 속도 구배의 대칭 조합이되어야한다는 필요성을 야기합니다. 즉, $ i $와 $ j $가 서로 바뀌면 속도 기울기 조합이 변경되지 않습니다. 속도 기울기의 유일한 대칭 선형 조합이 $$ (\ frac {\ partial v_j} {\ partial x_i} + \ frac {\ partial v_i} {\ partial x_j}) \ (\ frac {\ partial v_x} {\ partial x} + \ frac {\ partial v_y} {\ partial y} + \ frac {\ partial v_z} {\ partial z}) \ delta_ {ij } $$
표시 할 수 있나요? 미세한 표면 모멘트가 부족하여 응력 텐서가 대칭이라는 것을 읽었지만이 점을 잘 이해하지 못합니다.
If 유체는 등방성입니다. 즉, 선호하는 방향이 없습니다. 위의 두 표현식 앞의 계수는 $$ \ tau_ {ij} = A (\ frac {\ partial v_j} {\ partial x_i가되도록 스칼라 여야합니다. } + \ frac {\ partial v_i} {\ partial x_j}) + B (\ frac {\ partial v_x} {\ partial x} + \ frac {\ partial v_y} {\ partial y} + \ frac {\ partial v_z } {\ partial z}) \ delta_ {ij} $$
81에서 2까지의 “점도 계수”의 수
마지막으로 대부분의 유체 역학 간의 공통 합의에 의해 스칼라 상수 $ B $는 $ \ frac {2} {3} \ mu-\ kappa $와 동일하게 설정됩니다. 여기서 $ \ kappa $는 팽창 점도 라고하고 $ B $는 벌크 점도 또는 두 번째 점도 계수 . 이런 식으로 B를 쓰는 이유는 운동 이론에서 K가 저밀도의 단원 자 가스에 대해 동일하게 0이라는 것이 알려져 있기 때문입니다.
나는 이것을 Stokes 가설 (유체의 열역학적 압력이 그것의 기계적 압력과 같다는 사실에 근거한)이라고 언급하는 것을 보았습니다.
이 부분에 대해 더 자세히 살펴볼 필요가 있다고 생각합니다. 또한이 값을 실험적으로 측정하는 것이 일반적으로 쉽지 않다는 사실도 복합적이며, 연속 역학 방정식은 두 점도 계수간에 고정 된 관계를 필요로하지 않습니다.
고려하지 않을 경우 어떤 결과가 발생합니까?
정확한 두 번째 점도 계수의 값은 비 점성 흐름 ($ \ mu $ 및 $ \ kappa $ 모두 0으로 간주 됨), 비압축성 흐름 또는 경계층 근사치가 호출 될 때 필요하지 않습니다 (일반 점성 응력 < < 전단 응력). 벌크 점도는 체적 변형과 관련된 감쇠를 유발합니다. 그 목적은 고속 동적 이벤트의 모델링을 개선하는 것입니다.