📂流体力学

流体における対流、拡散、および移流の定義

定義

流体によって物質や熱が移動する現象について述べる。

1. 巨視的に流体が集合的に移動するものを アドベクション^advectionという。
2. 微視的な分子の運動によって均質化されるものを 拡散^diffusionという。
3. アドベクションと拡散が同時に作用して物質や熱が伝達されるものを 対流^convectionという。

説明

数式的には、アドベクションは流体の流速 $\mathbf{u}$ によって説明され、拡散は質量拡散係数 $D$ や 熱拡散係数 $\alpha$ といった拡散係数によって説明される。

経験的な例として冷たい部屋を暖める装置を想像すると、送風機はアドベクションを積極的に引き起こし、ストーブは拡散に依存する方式と見ることができる。アドベクションは熱い空気自体に力を与えて移動させるのに対し、拡散は熱い気体分子がブラウン運動をし、長い目で見れば部屋全体に広がるものだ。