輸送現象とは？ わかりやすく解説

化学工学
概要 歴史
基礎
工業 エンジニア 過程 単位操作 速度論 移動現象
単位工程
化学プラント 反応器 分離工程
内容
熱移動 物質移動 流体動力学 工程設計 工程制御 化学熱力学 反応工学
カテゴリー
表 話 編 歴

移動現象論（いどうげんしょうろん、英: transport phenomena）は、輸送現象論、移動速度論とも呼ばれ、物質（成分）、熱、運動量などの物理量が移動する現象を扱う工学の一分野である。

歴史

流体中における運動量、熱および物質の移動現象については、それぞれの分野でデータの蓄積を中心に個別的かつ経験的に発展してきたが、それらがいずれも類似の基本法則に支配されることに着目し、共通の視点から取り扱う新しい工学体系として提案したのはBird (1960)^[1]であった^[2]。

移動現象を表す方程式

移動現象は物理学や化学のさまざまな分野で現れ、その法則も類似している。一般に、物理量の空間勾配を駆動力にして、それに比例した大きさの流束（単位時間、単位面積当たりに移動する物理量）が生じるという形になっている。このときの比例係数を一般に輸送係数とよぶ。

各現象の名称については、熱交換、物質交換などのように、「移動」を「交換」と呼び換えることがある。

運動量移動

流体力学の分野のニュートンの粘性の法則によると、せん断応力（運動量流束）τ_xy はせん断速度（英語版）（速度v_x の勾配）に比例する：

${\displaystyle \tau _{xy}=-\mu {\frac {\partial v_{x}}{\partial y}}.}$

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