定義

任一點(diǎn)上的剪應(yīng)力都同剪切變形速率呈線性函數(shù)關(guān)系的流體稱為牛頓流體。

牛頓粘性定律

1687年，I.牛頓首先做了最簡(jiǎn)單的剪切流動(dòng)實(shí)驗(yàn)。他的實(shí)驗(yàn)如圖1所示。在平行平板之間充滿粘性流體，平板間距為d，下板B靜止不動(dòng)，上板C以速度U在自己平面內(nèi)等速平移。由于板上流體隨平板一起運(yùn)動(dòng)，因此附在上板的流體速度為U，附在下板的流體速度為零。

廣義牛頓粘性定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式

假設(shè)流體是各向同性的，應(yīng)力張量和變形速率張量呈線性齊次函數(shù)關(guān)系，則它們之間的最一般線性關(guān)系式為：

式中為應(yīng)力張量，p為各向同性壓力，為偏應(yīng)力張量；為變形速率張量；為各向同性體積變形速率張量；為克羅內(nèi)克符號(hào)；為膨脹粘性系數(shù)。式（2）就是廣義牛頓粘性定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

公式（1）（2）是牛頓流體的重要標(biāo)志，也是確定流體流動(dòng)時(shí)必不可少的本構(gòu)方程。

自然界中的牛頓流體

自然界中許多流體是牛頓流體。水、酒精等大多數(shù)純液體、輕質(zhì)油、低分子化合物溶液以及低速流動(dòng)的氣體等均為牛頓流體；高分子聚合物的濃溶液和懸浮液等一般為非牛頓流體。