圧縮性流体と非圧縮性流体

Kou @ditty100

圧縮性流体と非圧縮性流体、単語だけはたまに聞くのにそれが何なのか全く覚えてなかった。圧縮性が「圧力や温度による密度の変化が大きい流体」、非圧縮性が「圧力や温度による密度の変化が無視できるほど小さな流体」らしい。世の流体は全て圧縮性で、非圧縮性は特殊な場合ってことか。

Kou @ditty100

なんでわざわざ非圧縮性なんて区分をするんだろうと思ったけど、たぶん計算が簡単だとか分かりやすいとかそういうメリットがあるんだろうな。相対論の特殊と一般のように。でもなぜ「圧縮」という単語が入っているんだろうか。

maz @dynamicsoar

@ditty100 厳密にはそうですが、液体はふつう非圧縮として扱いますし、遅い（マッハ0.4未満とか）流れも非圧縮として取り扱うことが多いですよ

Kou @ditty100

@dynamicsoar そのようですね。ちなみになぜ液体は非圧縮として扱われるのでしょうか？

@rankinecycle

@ditty100 ご自身でも指摘されてますが「非圧縮として取り扱う理由」は取り扱いが楽だから（変数が減る）で、液体は気体以上に圧力による体積変化が少ないから非圧縮としてほとんど問題ないせいでしょう。

Kou @ditty100

@rankinecycle なるほど、納得しました。ありがとうございます。

maz @dynamicsoar

@ditty100 マクロには、音速がとても大きいから、ということでいいと思います

maz @dynamicsoar

でもゆっくりでも圧縮できねーじゃんっていうことを考えると分子間力で考えるべきなのかな

はやし @HayashiS1972

@ditty100 昨日からフォローさせて頂いています。僕の思いつきで確証はありませんが、高圧でギュッと詰め込んだ状態のほうが両者の違いが際立つので「圧縮」という言葉を使うんじゃないでしょうか。たぶん低圧では相互作用が弱るのであまり差がなくなるように思います。

Kou @ditty100

@HayashiS1972 なるほど。それなら分かりますね。

@rankinecycle

@ditty100 ギュッとつまってて相互作用が強い状態というのなら、おそらく気体よりも液体のほうが当てはまりますよ

Kou @ditty100

@rankinecycle あ、そうか。ではなぜ「圧縮」という単語を使うのでしょうか？　さっきからこれだけが解決しない疑問なのです。

@rankinecycle

@ditty100 「圧縮性」というのは「圧力が変わると体積が変化する」ということで、「非圧縮性」は「圧力が変わっても体積が変化しない」ということです。厳密にいえば、世の中のすべての流体（水含む）は圧縮性流体です。

@rankinecycle

@ditty100 ただ、体積変化が非常に小さくて「変化していないと**みなせる**」場合は非圧縮性流体として取り扱ってしまって差し支えない。ということです。「空気を非圧縮性流体として扱う」というのはそういうことです。圧力変化自体が小さいので、体積の変化を考えなくても問題ないと。

Kou @ditty100

@rankinecycle 了解です。「圧縮」の定義が「圧力変化による体積変化」なんですね。ありがとうございました。

歩衣子 @poipoi2

圧力変化による密度の変化

@rankinecycle

@poipoi2 @ditty100 そうだ！！流体力学だと体積あたりに働く力を考えるから、密度の変化になりますね・・・はずかしい・・・・

歩衣子 @poipoi2

@rankinecycle とても面白そうな話をされていたのでつい…

@rankinecycle

@poipoi2 いえいえ、ご指摘ありがとうございましたww いや、注射器に空気いれて潰す絵を想像していたので、つい、ね（言い訳）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・穴があったら入りたいですorz

歩衣子 @poipoi2

@rankinecycle あまりに基本的なのでいきなり突かれると逆に混乱しそうですね…。イメージと言葉の結びつきを伝えるのは難しそう…

@rankinecycle

@poipoi2 流力やってない人に説明するときは、「体積が変化する」のほうがなんとなくイメージ湧きやすいのかなとも思いますが・・・難しいですねぇ