ニュートン流体からビンガム体・べき乗則流体まで、4種のレオロジーモデルの粘度曲線とクエット流れ速度プロファイルをリアルタイム可視化。温度補正・レイノルズ数計算も対応。
$$\tau = \mu \frac{du}{dy}$$
ニュートンの粘性法則：せん断応力 $\tau$（Pa）は速度勾配 $du/dy$（1/s）と粘度 $\mu$（Pa·s）の積。
$$Re = \frac{\rho v D}{\mu} = \frac{v D}{\nu}$$
レイノルズ数：$\nu = \mu/\rho$ は動粘度（m²/s）。円管では $Re \gt 4000$ で乱流遷移。
$$\nu = \frac{\mu}{\rho}$$
動粘度（m²/s）：動的粘度 $\mu$（Pa·s）を密度 $\rho$（kg/m³）で割った値。
食品・化粧品工業：マヨネーズ、ケチャップ、歯磨き粉などの製品設計では、容器からの出やすさや塗布時の感触が重要です。ビンガムモデルやハーシェル・バルクレーモデルを用いて、降伏応力（流れ始めるのに必要な最小応力）を評価・制御します。
高分子・プラスチック加工：プラスチックを金型に射出成形する際、溶融樹脂は強いせん断を受けるため、その粘度変化（ずり流動化）を正確に把握する必要があります。べき乗則モデルはこのような高分子溶融体の流動解析の基礎データとして広く用いられています。
塗料・インク開発：塗料は、刷毛やローラーで塗る時は低粘度で広がりやすく（ずり流動化）、塗布後は高い粘度で垂れないことが求められます。このような「チキソトロピー」性の評価にレオロジー測定とモデル化が不可欠です。
CFD（数値流体力学）シミュレーション：血液、泥水、セメントスラリーなどの非ニュートン流体の流れを予測するため、本ツールで確認できるようなレオロジーモデルとそのパラメータが、OpenFOAMや商用CFDソフトへの入力データとして使用されます。レイノルズ数の計算は流れの状態を予測する第一歩です。
このツールを使い始めるとき、いくつかつまずきやすいポイントがあるから気をつけてね。まず一つ目は、「べき乗則の指数nだけで流体の性質が全部わかる」と思ってしまうこと。確かにn<1ならずり流動化だけど、それはあくまで「せん断速度が増えると粘度が下がる傾向がある」というだけ。実際の材料、例えば高分子溶融体は、せん断速度が極端に低い領域や高い領域ではべき乗則から外れることが多いんだ。ツールでn=0.3とn=0.8を比べてみて？ 傾向は似てるけど、粘度の低下の仕方は大きく異なるだろ？ 実務では、測定した全データポイントにフィットする単一のモデルは稀で、領域ごとにモデルを切り替えることもあるんだ。
二つ目はレイノルズ数の解釈。ツールではパイプ流れを想定して計算してるけど、この値は「目安」でしかない。例えば、レイノルズ数が2300を超えたからといって、必ず乱流になるわけじゃない。流路の形状や入口条件で大きく変わるからね。あくまでCFDのメッシュ分割や解析手法を選ぶための初期判断材料として使おう。
最後に、「ビンガム流体＝ケチャップ」と短絡的に結びつけないこと。確かにケチャップは降伏応力を持つけど、時間依存性（チキソトロピー）も強い。ツールのビンガンモデルは「一度流れ始めたらニュートン流体のように振る舞う」超理想化されたモデルだ。実物はもっと複雑で、かき混ぜてから時間が経つとまた固まってくる。ツールで学ぶのは「降伏応力」という概念の入り口。実際の製品設計では、もっと複雑なモデルが必要になることを頭の片隅に入れておいて。
食用油（ニュートン流体）のクエット流れ：粘度μ=0.08 Pa·s、プレート間隔h=1 mm、上プレート速度V=0.5 m/s時、せん断速度は500 s⁻¹で一定。せん断応力τ=μ(dγ/dt)=40 Paが全域で均一分布。同じパイプラインでトマトペースト（ビンガム塑性流体）の場合、降伏応力τ₀=5 Pa、塑性粘度μₚ=2 Pa·sを設定すると、初期段階ではせん断応力が降伏応力に達するまで流動しない挙動が再現される。温度40℃での補正を加えると、粘度が約15%低下する。