動粘度とは？
動粘度（ν）は、重力の作用を受けて流れる流体の「流れにくさ」を、その密度も考慮して表した指標です。粘性係数（絶対粘度）μ を密度 ρ で割った値として定義されます。空気の場合、この物性値は空気力学、空調（HVAC）設計、そしてレイノルズ数を扱うあらゆる計算で欠かせません。本ツールはどんな流体にも使える汎用計算機ですが、初期値は標準状態の空気に合わせて設定してあります。
計算ツールの使い方
粘性係数 \(\mu\) をパスカル秒（Pa·s）で、空気の密度 \(\rho\) をキログラム毎立方メートル（kg/m³）で入力してください。SI 単位の動粘度（m²/s）に加えて、技術データ表で最もよく使われるセンチストークス（mm²/s。10⁻⁶ m²/s に相当）でも結果を表示します。20 ℃・海面高度の空気では、\(\mu \approx 1.825 \times 10^{-5}\ \text{Pa}\cdot\text{s}\)、\(\rho \approx 1.204\ \text{kg/m}^3\) が目安です。
計算式の意味
基本となる式は次のとおりです。
$$\nu = \dfrac{\mu}{\rho}$$粘性係数 \(\mu\) は流体層どうしの内部摩擦を、密度 \(\rho\) は単位体積あたりの質量を表します。前者を後者で割ることで、摩擦を流体の慣性で正規化し、面積／時間（m²/s）の次元をもつ動粘度が得られます。空気の密度は温度が上がる、あるいは圧力が下がると小さくなるため、動粘度は標高が高くなるほど急激に大きくなります。
計算例
\(\mu = 1.825 \times 10^{-5}\ \text{Pa}\cdot\text{s}\)、\(\rho = 1.204\ \text{kg/m}^3\) とすると、
$$\nu = \frac{1.825 \times 10^{-5}}{1.204} = 1.5158 \times 10^{-5}\ \text{m}^2/\text{s}$$すなわち約 15.16 センチストークスとなります。これは 20 ℃の空気について教科書に載っている標準値とほぼ一致します。
よくある質問
どの単位を使えばよいですか？ \(\mu\) には Pa·s、\(\rho\) には kg/m³ を使うと、\(\nu\) が m²/s で得られます。あわせて、扱いやすいセンチストークスでも表示します。
温度は空気の粘度にどう影響しますか？ 粘性係数は温度とともにわずかに上昇しますが、密度はそれ以上に速く低下します。そのため、空気が高温になったり希薄になったりすると、動粘度は目に見えて大きくなります。
ほかの気体や液体にも使えますか？ 使えます。\(\nu = \mu / \rho\) の式はあらゆるニュートン流体に当てはまるので、その流体の \(\mu\) と \(\rho\) を入力するだけで計算できます。
