流体力学（４）
速度勾配が一定な平行流をクエットの流れと呼ぶ。
レイノルズ数は、乱流より層流の方が小さい。
層流と乱流
流体には主に、層流と乱流の二種類があります。
乱流の特徴として、
・不規則な流速運動
・混合性（混じるか、混じらないか）
・様々なスケールの渦が発生
といったことが挙げられます。
円管の流れなどにおいて、レイノルズ数（Re=Ud/ν）を変えながら流れがどうなるかを見ます。
Q.一般にRe>2300で層流が乱流に切り替わります。なぜでしょうか？
A.流体の運動方程式を解くとわかります
φDu/Dt=fという式が成り立ちます。
しかしながら、解析的に簡単には解けません。
ちなみに、水道水のReは１００００ぐらいです。
単相流と二相流
単一の相からなる流れを単相流と呼びます。
一方、水と空気の混合など多相流、混相流と呼ばれるものも存在します。
特殊な液体の流れ
非ニュートン流体：ビンガム流体（まぜればまぜるほどやわらかくなる）や、ダイラタント流体（粒子を含む）など、単純にせん断応力の一次関数にならないこともあります。
電磁流体力学：太陽などの電磁波の流れを扱います。
ここでは実在流体を扱います。理想流体は粘性や圧縮性を考慮したかなり特殊な流体なので、ちょっと特殊です。
流れを数値で表す
座標系
空間の固定座標における流速や圧力を使って運動方程式をたてます。一般にはオイラーの方法と呼ばれます。x軸、y軸、z軸によって定義されるよく見る座標系は、デカルト座標系と呼ばれます。
速度
速度はｘ、ｙ、ｚ方向の成分を持ちます。
圧力とせん断応力
圧力は単位面積あたりに面に垂直な力、せん断応力は単位面積あたりに面に平行な力です。
流脈
煙突から立ち上る煙のように、空間の特定の点を通過した流体のつながりとしてできる点。
流跡
風に舞う風船のように、流体粒子の位置を表しています。流体粒子の軌道をプロットしていくイメージです。
流線
ある時刻の流速ベクトルをつないだものです。
これらは層流の時に一致し、単中の時は異なります。
