層流と乱流

流体力学とは、運動中の流体の研究を指します。流体運動は、速度ベクトルまたは流線で表されます。

異なる点にある多数の速度ベクトルは、その大きさと方向を表す矢印で流体の動きを示しています。

流線は、流体の各ポイントで瞬間速度ベクトルの接線をプロットすることによって得られる曲線です。

流体の流れは、層流または乱流のいずれかです。層流では、流体は滑らかで平行な層を移動しますが、乱流では、流体は不規則に移動し、その動きは時間とともに急激かつ連続的に変化します。

流体の流れパターンは、流速、流路の粗さ、および流体の密度に依存します。

平野部を流れる川は層流を表しますが、モーターボートが渡ると、その流れは乱流に変わり、渦巻き模様や波を形成します。

噴水は、流速が遅いと層流を示しますが、流速が速いと、その流れは乱流に変わります。