ポアズイユの法則とレイノルズ数

水平チューブを通る層流では、流量は2点での圧力差と流動抵抗の比として定義されます。

ここで、抵抗は粘度係数とチューブの長さに正比例し、チューブ半径の4乗に反比例します。流量方程式と組み合わせると、この関係は層流のポアズイユの法則を与えます。

粘度が一定であると考えると、チューブの半径がわずかに減少すると、流量が大幅に減少します。同じ流量を維持するためには、それに応じて圧力差を大きくする必要があります。

同様に、粘性の高い流体は、一定温度で粘性の低い流体よりもチューブ内を流れることが困難です。

レイノルズ数は、流体の流れが層流か乱流かを示す値です。

レイノルズ数が 2000 未満の場合、流れは層流であり、3000 より大きい場合は乱流です。2000から3000の間では、流れは不安定で、混沌とした振る舞いを示すことがあります。