ニュートン流体
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連続体力学 | ||||||||
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2:ニュートン流体
その他;非ニュートン流体
1:ダイラタント流体
3:擬塑性流体
4:ビンガム流体
ニュートン流体(ニュートンりゅうたい、英: Newtonian fluid)は、流れのせん断応力(接線応力)と流れの速度勾配(ずり速度、せん断速度)が比例した粘性の性質を持つ流体のこと。
この流れのことをニュートン流動[注釈 1]と言う。
ニュートンの粘性法則
[編集]比例関係が成立した粘性率は、流体の種類によって固有の物性値であることが表される。これをニュートンの粘性法則と言う。
直交座標による空間を考え、そこでx方向に流体による流れが存在すると考える。簡単のため境界等の効果は考えないものとする。x-y平面を考えると、その面を境にして流体は力(応力)を及ぼし合っていて、面に垂直な方向(法線方向)の単位面積当りに働く力が圧力であり、面に平行な方向(接線方向)の単位面積当りに働く力を接線応力と言う。
流れている流体の粘性率をμとして、x 方向の流れの速さをux とすると、接線応力τxy は、
となる。この時、をずり速度と言う。ニュートン流体は、粘性率μがこのずり速度に依存せず、接線応力が上式で表現できる。
3次元に一般化した場合、上式はテンソル表示され次のようになる[1]。
ここでτは応力テンソル、Sはひずみテンソルである。
脚注
[編集]注釈
[編集]出典
[編集]- ^ 城塚正; 平田彰; 村上昭彦『移動速度論』オーム社、1966年、175頁。ISBN 4-274-11910-6。