解説 - 問題 6

(2) 流体の流れを考えるとき、流体の運動方程式を無次元化して考えると便利である。
非圧縮性で自由表面がない流れの場合では、レイノルズ数が流れを支配する無次元数であり、非圧縮性流体における層流と乱流の境界はレイノルズ数で判断できる。レイノルズ数の物理的な意味は、流体に働く粘性力と【3】の比である。
層流が乱流へ遷移するときのレイノルズ数を臨界レイノルズ数という。その値は、例えば管内流のような内部流では、代表長さを管内径としたとき【4】程度、流れに並行に置かれた平板周りの流れのような外部流では、平板先端から乱れが始まるまでの距離を代表長さとしたとき、【5】程度となることが実験で知られている。