流速

テンプレート:混同 連続体力学において、流速（テンプレート:Lang-en-short）とは、連続体の運動を数学的に記述するためベクトル場である。流速ベクトルの絶対値はflow speedと呼ばれ、スカラー量である。

定義

流体の流速uはベクトル場;

$𝐮=𝐮(𝐱,t)$

で表され、流体粒子の任意の位置$x$と任意の時間$t$における速度を示す。

流速ベクトルの絶対値（flow speed）q はスカラー量であり

$q=||𝐮||$

で表される。

利用

流体の流速は、流体の運動に関する全ての事象を効果的に表すことが出来る。流体の多くの物理的性質は、流速の観点から数学的に表すことができる。一般的な例を以下に示す:

定常流

テンプレート:Main article $𝐮$が時間と共に変化しなければ、流体の流れは安定しているとされ:

$\frac{\partial 𝐮}{\partial t}=0$

が成り立つ。

非圧縮性流れ

テンプレート:Main article 非圧縮性流れにおいては$𝐮$の発散 は0であり:

$\mathrm{\nabla }\cdot 𝐮=0$

が成り立つ。 ここで$𝐮$はテンプレート:仮リンク。

渦なし流れ

渦なし流れにおいては$𝐮$の回転 は0であり:

$\mathrm{\nabla }\times 𝐮=0$

が成り立つ。 ここで$𝐮$はテンプレート:仮リンク。

非回転的な単連結空間 における流れは速度ポテンシャル $\mathrm{\Phi }$（$𝐮=\mathrm{\nabla }\mathrm{\Phi }$）を用いることにより、ポテンシャル流として表される。渦なしかつ非圧縮性の流れにおいては、速度ポテンシャルのラプラス作用素は0であり: $\mathrm{\Delta }\mathrm{\Phi }=0$となる。

渦度

流れの渦度$\omega$は、流速より以下のように定義される。

$\omega =\mathrm{\nabla }\times 𝐮.$

したがって、非回転流では渦度は0である。

速度ポテンシャル

非回転流れが単連結な流体領域を占める場合、スカラー場$\varphi$が存在し、

$𝐮=\mathrm{\nabla }\mathit{\varphi }$

が成り立つ。 ここでスカラー場$\varphi$は流れの速度ポテンシャルである（テンプレート:仮リンクを参照）。

計測器

• 非接触型流速計
  • レーザードップラー流速計
  • 超音波流速計

関連項目

• テンプレート:仮リンク
• 速度ポテンシャル
• テンプレート:仮リンク
• 群速度
• テンプレート:仮リンク
• 渦度
• エンストロフィー
• テンプレート:仮リンク
• 流れ関数
• 圧力勾配