流体速度と定常流动(定常流れ)
定義 1 2
流体力学で流体は形がはっきりせず運動状態を詳しく知るのが難しいため、流体粒子fluid particleのようなものを仮定する。
- 流体が動くことを流動flowという。
- 単位時間あたりの流体粒子の移動距離を流速flow velocityという。
- ある点を通るすべての流体粒子が同じ流速を持つならばその流れを定常流steady flowという。
- 定常流にある流体粒子の軌跡pathを流線streamlineという。
説明
通常、流体力学では理論的に無限個の粒子を扱い、特定の流体粒子がどの位置にあるかはそれほど重要ではない。代わりに、ある位置を通る流体の運動状態に関心があり、自然と流体力学の解析対象は位置ではなく流速から始まる。
流体システムの定常状態steady stateとは通常すべての点が定常流に収束した状態を意味し、力学系で言えば不動点と類似していると見なせる。特に流体による熱や物質の輸送に関する研究では定常状態での解析が主となる。
