この計算ツールについて
このツールは、粘性係数（粘度・動粘性係数とも呼ばれ、記号は μ）を流体の密度 ρ で割ることで、動粘度（記号 ν）に変換します。粘性係数は、力を加えたときに流体が示す「流れにくさ（内部抵抗）」を表すのに対し、動粘度は重力の作用下で流体がどれだけ速く流れるかを表します。この関係は流体力学・潤滑工学のほか、レイノルズ数などの無次元数を求める際にも欠かせない基本式です。
使い方
粘性係数 \(\mu\) をパスカル秒（Pa·s）で、流体の密度 \(\rho\) をキログラム毎立方メートル（kg/m³）で入力してください。計算結果として、SI 単位の動粘度 \(\nu\)（m²/s）に加え、CGS 系で広く使われるセンチストークス（cSt）およびストークス（St）でも表示します。参考までに、20 ℃ の水は \(\mu \approx 0.001\ \text{Pa}\cdot\text{s}\)、\(\rho \approx 998\ \text{kg/m}^3\) です。
計算式の解説
基本式は次のとおりです。
$$\nu = \dfrac{\mu}{\rho}$$\(\mu\) の単位は \(\text{Pa}\cdot\text{s} = \text{kg/(m}\cdot\text{s)}\)、\(\rho\) の単位は kg/m³ なので、これらを割ると m²/s となります。ここで質量の次元が消えることに注目してください。これこそが \(\nu\) が「動（kinematic、運動学的）」粘度と呼ばれる理由です。単位換算は次のとおりです。
$$1\,\text{m}^2/\text{s} = 10^4\,\text{St} = 10^6\,\text{cSt}$$エンジンオイルや潤滑油の動粘度は、cSt で表記されることがほとんどです。
計算例
20 ℃ の水を例に、\(\mu = 0.001\ \text{Pa}\cdot\text{s}\)、\(\rho = 1000\ \text{kg/m}^3\) とします。すると
$$\nu = \dfrac{0.001}{1000} = 0.000001\ \text{m}^2/\text{s} = 1 \times 10^{-6}\ \text{m}^2/\text{s}$$となります。これに 1,000,000 を掛けると 1.0 cSt となり、よく知られた水の動粘度の値と一致します。
一般的な流体の典型的な粘性値
動粘度は動的（絶対）粘度 \(\mu\) を流体の密度 \(\rho\) で割ることで求められます：
$$\nu = \frac{\mu}{\rho}$$密度が分母に現れるため、動粘度が似ている2つの流体でも動粘度は大きく異なる場合があります。例えば、水銀は極めて密度が高いため、その動粘度は水と同程度であっても、動粘度は非常に小さくなります。以下の値は室温での近似値です（特に断りがない限り）であり、独自の計算の妥当性確認に役立ちます。なお、\(1\ \text{m}^2/\text{s} = 10^6\ \text{cSt}\) です。
| 流体 | 動粘度 \(\mu\) (Pa·s) | 密度 \(\rho\) (kg/m³) | 動粘度 \(\nu\) (cSt) |
|---|---|---|---|
| 水（20 °C） | 0.001002 | 998 | 1.00 |
| 空気（15 °C、1 atm） | 0.0000181 | 1.225 | 14.8 |
| SAE 30モーターオイル（20 °C） | 0.29 | 891 | 325 |
| グリセリン（20 °C） | 1.49 | 1261 | 1182 |
| 蜂蜜（20 °C） | 10 | 1420 | 7042 |
| 水銀（20 °C） | 0.00155 | 13534 | 0.115 |
| ガソリン（20 °C） | 0.0006 | 720 | 0.83 |
これらの値は代表的なものです。実際の粘度は温度に大きく依存し、特にオイルはグレードと添加剤パッケージによって異なります。
よくある質問
粘性係数（動粘性係数）と動粘度の違いは？ 粘性係数はせん断応力をせん断速度で割った値（力に基づく量）です。一方、動粘度は粘性係数を密度で割った値（運動に基づく量）です。
センチポアズ（cP）の値を入力できますか？ まず換算してください。\(1\ \text{cP} = 0.001\ \text{Pa}\cdot\text{s}\) なので、cP の値を 1000 で割ってから \(\mu\) に入力します。
m²/s の結果がとても小さいのはなぜ？ サラサラした流体の動粘度を SI 単位で表すと、非常に小さな数値になります。そのため技術者は通常、m²/s ではなく cSt で表記します。
