斯托克斯流

绕圆柱的斯托克斯流

斯托克斯流英语:Stokes flow),又称为蠕动流creeping flow),在流体力学中指黏性力远大于惯性力的流动,其名称源于爱尔兰物理学家乔治·斯托克斯[1]斯托克斯流的雷诺数十分小(),这意味着流速很低、黏性系数很大或流动的长度尺度很小。

斯托克斯流的控制方程为线性化的定常纳维-斯托克斯方程,称为斯托克斯方程,其表达式为:[2]

其中柯西应力张量,包含黏性力与压力[3][4]则为体积力。完整的斯托克斯方程还包括质量守恒方程,即

其中为密度,为流速。

参考文献

  1. ^ Kirby, B.J. Micro- and Nanoscale Fluid Mechanics: Transport in Microfluidic Devices.. Cambridge University Press. 2010. ISBN 978-0-521-11903-0. 
  2. ^ Kim, S. & Karrila, S. J. (2005) Microhydrodynamics: Principles and Selected Applications, Dover. ISBN 0-486-44219-5.
  3. ^ Batchelor, G. K. Introduction to Fluid Mechanics. 2000. 
  4. ^ Happel, J. & Brenner, H. (1981) Low Reynolds Number Hydrodynamics, Springer. ISBN 90-01-37115-9.