NS

19才〜21才の工学系の学生に、流体力学を教えている。しかしNavier-Stokes方程式をちゃんと導出するのがなかなか大変である。森北出版とかの工学系の流体の教科書では、NS方程式の導出はしばしば省略されていて、天下り式にドンとでてくる。それでポアズイユ流れを解いたり、相似則を示したりしている。

もっともシンプルにNS方程式を導出しているのは、たぶんランダウの教科書だとおもう。

・・・をみたす最も一般的な二階のテンソル
\sigma_{ik}=a\left(\frac{\partial v_i}{\partial x_k}+\frac{\partial v_k}{\partial x_i}\right)+b\frac{\partial v_l}{\partial x_l}\delta_{ik}
である。むにゃむにゃ・・

なんて記述が良く出てきて、こういうのはいかにもランダウ流なのですが、これが最も一般的と言われてもなー。

それでいろいろと教科書をあたっているのですが、

弾性体と流体 (物理入門コース 8)

弾性体と流体 (物理入門コース 8)

の非圧縮NS方程式の導出部がシンプルで良かったので、覚え書き。