流体力学を学んだことのある方に聞きたいです。理想流体(定常、非粘性、非圧縮)を扱う分野に限定したいのですが、その中で重要なものを順に教えてください。なるべく三つ以上でお願いします。

私の考えでは、大まかかつ適当ですけど
(1)定常一次元流れ(管路系損失含む)、
(2)運動量保存、
(3)2次元ポテンシャル流れ、
(4)流量または流速の測定、
(5)流体中に働く力と相似、
(6)次元解析
です。なお一般論でも、私見でも構わないです。
質問に不備等ありましたらすいません。

回答の条件
  • 1人1回まで
  • 登録:2007/01/20 22:51:41
  • 終了:2007/01/21 23:23:46

回答(1件)

id:Ivan_Wisky No.1

いわん回答回数10ベストアンサー獲得回数02007/01/21 01:33:32

ポイント60pt

この辺りをお読みになると良いのではないでしょうか。

http://ibis.mach.me.ynu.ac.jp/Matsui/Lecture/bfa/index.html

(私が学んだのは、この大学ではありませんが)

ただ、私は学生時代に流体(非定常、圧縮性の高速流体が主でしたが)を学びましたが、工学の視点から考えると、「非粘性」という条件は非常に違和感を感じます。

定常流、非圧縮で近似できる環境でも、物体周りの流体の挙動は、その流体の粘性が無視できないからです。

例えば、異なる流体の振る舞いを近似できるレイノルズ数には、そのパラメータに粘性が項目として存在します。

(2)の運動量保存に関しては、管内を流れる流体の始点と終点の流速、圧力の差には粘性が影響しますし、

(4)〜(6)に関しては「非粘性」を条件にシミュレーションしても、現実とは異なる結果が出ると思われます。

簡単な流体モデルは、「非粘性」で計算しても大きな誤差は起きない(直感とあまり変わりない挙動をする)と思いますが、

最初から「非粘性」を前提にして、流体が物体に与える力や次元解析は、正しい値が出てこないと思います。

理想流体は、確かに流体を学ぶ上で基本的な事が学べますが、実際の工学系実験では起こりえない挙動も示します。

理想流体と現実が近似されるのは、せいぜい、(1)〜(2)までではないでしょうか。

(本来なら、粘性の影響で、「運動量保存」「管内系損失」にも、粘性による損失を考慮しないといけません。)

理想流体のみで現象をとらえ、理解するのは、流体力学の基礎的な部分しかできないと思われます。

私も、流体工学の分野から離れて時間が経って忘れている事も多いので、間違った事を書いているかもしれませんが、「粘性を無視しては、現実と乖離する結果が現れる」と思います。

期待する回答になっていないと思われますので、この回答に対してポイントは不要です。

id:pearlike

ご回答有難うございます。ご回答の通りですが、理想流体は教育上を除き実用性がないでしょうね。

2007/01/21 02:06:06

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