完全流体

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完全流体

完全流体とは、粘性を無視した流体のことで、理想流体ともいわれています。

 

身の回りの水や油のような液体、空気や水素ガスのような気体は、自由に形を変えるという性質をもち、一括して流体とよびます。

 

液体や気体は多数の原子や分子からなる粒子から構成されており、それらの粒子は熱運動をしています。

 

流体の運動は、各時刻の空間各点での速度、密度、圧力、温度を用いて記述され、その基本方程式はナビエ‐ストークス方程式とよばれています。

 

ちなみに、水や空気はさらさらしているのに対し、油は粘りがあり流れにくいです。
この性質を粘性とよび、すべての流体粘性をもっています。

 

完全流体の例に、超流動状態の液体ヘリウムなどがありますが、粘性流体でも粘性の効果が無視できる現象では、近似的に完全流体として扱われます。

 

例えば、水の波は完全流体の扱いで理解できますが、粘性効果を無視出来ない場合もあります。

 

 

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流体工学
流体工学には、水質・水の性質・流体力学があります。
レイノルズ数
レイノルズ数とは、流体に作用する慣性力と粘性力との比です。レイノルズ数(Re)は、流体の流れが層流か乱流かを判定するのに用いられます。
粘性
粘性とは 、ある物体に力を加えたとき、物体はその力によって変形するが、その変形は力を取り除いてももう元には戻りません。 このような性質を粘性、また粘性を示す物体を粘性体といい、水などの液体に代表されます。
流体
物質の三態のうち気体と液体が流体にあたります。
ナビエ-ストークス方程式
ナビエ-ストークス方程式は流体の運動を記述する2階非線型偏微分方程式であり、流体力学で用いられます。NS方程式とも略されます。
ベルヌーイの定理
ベルヌーイの定理とは理想流体(粘性も圧縮性もない流体)の運動に関するエネルギー保存の法則のことです。
ゲイルザックの法則(シャールの法則)
一定重量の気体を一定圧力の下で準静的に温度変化させるとき、その体積変化の割合は温度変化に比例する。 この関係をゲイルザックの法則またはシャールの法則という。
パスカルの原理
パスカルの原理とは、静止している流体の一点に圧力を加えると、流体全体に同じ大きさの圧力の増加が現れる現象のことをいいます。
ダルトンの法則
イギリスの科学者ダルトンが1801年に発見した分圧に関する法則。
ボイル・シャルルの法則
ロバート・ボイルが発見したボイルの法則と、ジャック・シャルルが発見したシャルルの法則を組み合わせたもの。
ボイルの法則
温度が一定のとき、理想気体の体積は圧力に反比例することを示した法則です。
シャルルの法則
シャルルの法則とは、圧力が一定のとき、理想気体の体積は絶対温度に比例することを示した法則です。
アルキメデスの原理
重力の作用の下で物体が流体の中にあるとき、物体が、その押しのけられた流体の重さ(重力)に等しい浮力を受けて軽くなるという原理です。