3.4 流れの連続性

下図のような管水路は壁で区切られているため、水が出入りすることはありません。そのため、質量保存の法則から管内の質量は常に一定であることが伺えます。では、式を立てていきます。

const.はconstantの略であり、一定を意味します。水は非圧縮性流体であり、温度などを考慮しなければ密度は一定となります。

この関係式は連続の式と呼ばれ、水力学の三大公式の一つです。例題を1問解いてみましょう。

例題:下図のような管路における断面②の平均流速を求めよ。ただし、断面①の管径は0.2 [m]、流速は0.5 [m/s]、断面②の管径は0.1 [m]とする。

連続の式から、断面②の平均流速を求めます。

まとめとして、定常流れにおける流量は一定であり、流量に関する式を連続の式といいます。