粘度の定義

粘性のある流体の壁に対する速度分布は下図のようになります。
図では壁からの距離をy、横軸に流速uをとって壁近傍の流速分布を模式的に示しています。粘性のある流体では、壁近傍の流速は0、壁から離れるにしたがって流速は増していきます。


このグラフにおいて、uをyで微分したものは壁からの距離に対する流速の勾配を表します。このような速度の勾配が存在すると流体にはせん断応力が作用することになります。このせん断応力τは、速度勾配に比例すると仮定すると下式(1)のようになります。
・・・(1)
τ：せん断応力、μ：粘度、u：流速、y：壁からの距離
この時の比例定数μが粘度と定義されます。この式に従う流体をニュートン流体と呼びます。水や空気など、ほとんどの流体では概ねこの近似が成り立ちます。

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