再度失礼いたします.
円菅を流れる流体を考えたとき,ニュートン流体が非ニュートン流体に比べて速度が大きい原因は何でしょうか.
ニュートン流体であれば粘性係数が一定,非ニュートン流体であれば粘性係数はせん断速度の上昇と共に指数的に小さくなるということは分かっているのですが,結論に至りません.
よろしくお願いいたします.
流体力学はあまり詳しくないのですが,その話を聞いたところでは,流速によってどちらが速くなるかどうかは変わってくるような気がしますね.
速度分布を考えると放物線になりましたっけ? 非ニュートン流体だと,速度差の小さい部分はますます小さく,速度差の大きいところは,ますます大きくなると思います.
ということは管の半径が大きい,または,流速の大きいときは非ニュートン流体の方が速度が速くなる気がします.
はい,確かに放物線になります.
今想定している状況は,半径も流速もかなり小さいという条件です.
どういった理由から,非ニュートン流体がそのような挙動を示すことになるのでしょうか?
えーとですね.
粘性係数はニュートン流体のほうは定数ですので,
非ニュートン流体は,
という形になりますよね.
粘性がある速度差 で同じとすると, 以下の速度差では,グラフの形から,非ニュートン流体の方が粘性が高くなりますよね. みちるさんが考えている速度が(大雑把に言えば) より小さかったということです.