摩擦速度
摩擦速度は流体におけるシアーに伴う運動を記述するために用いられる。以下のような現象の記述に使用される。
流体中の粒子やトレーサー、汚染物質などの拡散と分散
流れの境界付近における速度分布(壁法則も参照のこと)
水路における土砂の移動
摩擦速度は流体中のシアーや分散の速度分布を考える上でも有効である。摩擦速度は分散と掃流運搬物質の輸送速度によく比例する。一般的に摩擦速度は平均流速の5%から10%の間と定められている。
河川の場合では、摩擦速度はマニング公式を用いて計算される。
u ⋆ = ⟨ u ⟩ n g 1 2 R h − 1 6 {\displaystyle u^{\star }=\langle u\rangle ng^{\frac {1}{2}}R_{h}^{-{\frac {1}{6}}}}
n {\displaystyle n} はGauckler-Manning係数(マニングの粗度係数)。 n {\displaystyle n} の次元は省略されることが多いが、無次元ではなく、次のような時間と長さで表現される次元を持つ。
T L − 1 3 {\displaystyle TL^{-{\frac {1}{3}}}}
R h {\displaystyle R_{h}} は水力半径