19.6
粘性条件下での流体運動では、せん断応力は流体の変形に正比例します。非圧縮性ニュートン流体では、この応力は変形速度に比例して変化します。
垂直応力は、特定の方向の圧力と変形速度に依存し、さまざまな圧力下での流体の流れの挙動を定義します。
せん断応力は接線方向に作用し、さまざまな流体層が互いに滑り落ちる方法を表し、応力と層間の速度変化を結び付けます。
これらの応力関係を微分運動方程式に代入すると、粘性流体の慣性、圧力、重力などの力のバランスをとるナビエ・ストークス方程式が形成されます。
慣性項は流体の加速度を捉え、移動する流体が速度や方向の急激な変化にどのように抵抗するかを示します。
圧力勾配は高圧領域から低圧領域への流体の動きを駆動し、粘性項は流体内の内部摩擦を表します。
各方向方程式は、粘度などの内力と重力などの外力を捕捉し、さまざまな条件での流体応答を予測します。
Navier-Stokes方程式は、定常流れまたは層流のシナリオで簡略化できるため、境界層やクエット流れなどの制御されたシナリオでの解析が容易になります。
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