ストークス数のソースを表示

{{出典の明記|date=2014年11月}}
'''ストークス数'''（{{lang-en|Stokes number}}）とは、[[流体]]（[[混相流]]）中を運動する[[微粒子]]について、流体への追従性を記述するために用いられる[[無次元量]]である。その名前は、[[アイルランド]]の物理学者[[ジョージ・ガブリエル・ストークス]]に因む。''St'' << 1 ならば、微粒子の軌跡は流体の[[流線]]にほぼ一致すると考えて良い。

== 定義 ==
ストークス数<math>St</math>は次式で定義される:
:<math> St = {{\rho_p d^2 U} \over {18\eta L}} </math>

* <math>\rho _p</math> ： 微粒子の密度(kg/m3)
* <math>d</math> ： 微粒子の直径(m)
* <math>U</math> ： 流れの代表速さ(m/s)
* <math>\eta</math> ： 流体の粘性(kg/m s)
* <math>L</math> ： 流れの代表長さ(m)

== 物理的な意味 ==
[[ストークスの式]]によると、球形微粒子の[[終端速度]]<math>v_s</math>は次式で与えられる（ただし[[浮力]]を無視し、流体の密度は省略する）：
:<math>v_s = {{\rho_p d^2 g} \over {18 \eta}}</math>

ここで加速度<math>g</math>は流れのスケールによって決まり、[[遠心加速度]]などを考えれば分かるように<math>g \sim U^2/L</math>のオーダーである。したがって
:<math>v_s = {{\rho_p d^2 U^2} \over {18 \eta L}} = St \, U</math>
つまり、ストークス数は微粒子の終端速度と流れの代表速度の比と言うこともできる。

== 外部リンク ==
* [http://www.iop.org/EJ/article/1367-2630/6/1/119/njp4_1_119.html Reynolds number scaling of particle clustering in turbulent aerosols]

{{流体力学の無次元数}}

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[[Category:物理学のエポニム]]