Q=AV 流量＝断面積X流速
マニングの平均流速公式
V=1/n＊R2/3I1/2
V＝流速、n=粗度係数、R=径深＝潤辺／断面積、I=水路勾配
ウエストン公式(口径50mm以下）
流量、管径、管の長さから 摩擦損失水頭、管内流速、動水勾配を求めることができる
ⅴ＝4Q/πD2
V＝流速、Q＝流量、D＝管内径公式
へーゼン・ウィリアムス公式(口径75mm以下）
V=0.35464 X C X D0.63 X I0.54 C=流速係数、I=動水勾配
流体力学の概要（流水うずまきの流体力学1100 2021/7/15)
①水力学（流・気）：非粘性、非圧縮（理想流体の学問）
⇒実在流体を理想流体と経験則より理論化
②流体力学（流・気）：粘性、非圧縮（実在流体の学問）
⇒実在流体を数式により理論化
③圧縮性流体力学（気）：衝撃波現象の理論化
④レオロジー（固・気）：粘弾性流体の理論化
Rheology(流動学) is the science of flow and deformation of matter or the study of stress-strain relationships. Foundmentally a rotational rheometer will control or measure 1.Torque 2,Angular displacement 3,Angular velocity
流体力学の全体像（たなおの航空宇宙工学935）
・未知数 V＝流体の速度(u,w,m)、ρ(ロー)＝密度、P＝圧力 T＝温度 S＝エントロピー
（熱力学：独立なものは２個）
⇒赤字の５個の未知数を調べる
①ナビエ・ストークス方程式
加速度(ラグランジュ微分)＝外力ー圧力＋μ（ミュー動粘性係数）X 粘性力
②連続の式（古典力学での質量保存）
③エネルギー方程式（古典力学での質量保存）
バロトロピー性ρ(ロー)＝密度＝f(p) を仮定し、これをエネルギー式の代わりに使用
液体：ρ=Const
気体：ρ=P/RT 状態方程式 RT一定なのでρはPに比例(等温)
ρ=C x Pの1/γ乗（断熱ボワソン）
圧力関数
④レイノルズ数 非粘性流体（レイノルズ数が大きい場合は非粘性流体）
NS方程式を無次元化
⑤渦度方程式（ラグランジュの渦定理）
⑥圧力方程式（ベルヌーイの定理）
⑦非圧縮性流体 ⇒2次元を仮定し、複素速度ポテンシャルの理論へ
ベルヌーイの定理＝流体のエネルギー保存則
流速と圧力の関係 細いところは圧力が下がる
連続の式：A1（断面積） x V1（流速）=A2 x V2(断面積と流速の積は一定）
1/2 x ρV2 +P =一定 ρ＝密度 P=圧力
トリチェリの定理
オイラーの方法：未知数を場の量と考える。三次元空間のある一点について考える。
ラグランジュの方法：古典力学的：粒子の位置を一つ一つを追う。
ラプラス方程式
・河状係数＝洪水時の最大流量／渇水時の最小流量
・剪断力＝川底や河川を浸食したり、土砂を堆積する力 τ(tau)=ρgHI
・フルード数＝流れの速さの特性を表す
ＦＲ＝V/√gH
ダルシーの法則
流量Ｑが、透水係数k, 水頭差Δｈに比例し、距離ΔＬに逆比例する。
Q=kΔh/ΔＬ
Q=kI
(I＝h/L動水勾配）
透水係数k (coefficient of permiability)
高い 10-4cm/secより大きい
不透水層 より小さい
立川ローム層 3.6 x 10-5 m/s
武蔵野ローム層 7.0 X 10-5 m/s
武蔵野礫岩 1.0 x 10-4 m/s
理想流体
①水理学（閉じた系の水力学）
＊保存式＝連続式、オイラー方程式、ベルヌーイの定理
＊流れ＝Re数（乱流層数）
＊実用性＝管内流れ
②水力学（開いた系の水力学）
＊渦＝渦度、循環
＊渦無し流れ＝複数速度ポテンシャル
＊物体周りの流れと流動＝抗力と揚力、循環と揚力
| shear | 剪断 | Touque | ある固定された回転軸を中心にはたらく、回転軸の周りの力のモーメントである。「ねじりの強さ」 | |
| viscosity | 粘性 | strain | ピンと張る、ねじる | |
| geology | 地質学 | HWL | High Watet Level （計画高水位） | |