<非圧縮性流体 亜音速噴流 粘性流体 簡潔版>
初心者 技術者 向け
<流体の特性>
流体と流体の力学 粘性流体と非粘性流体 圧縮性流体と非圧縮性流体 実在流体と理想流体
<静止流体の力学(静水力学)>
圧力とは(面に垂直) 圧力の等方性 パスカルの原理 (圧力の三つの特性) 圧力の単位
絶対圧とゲージ圧 液体の深さと圧力の関係(重力場) 圧力の計測 アルキメデスの原理
平面壁に及ぼす流体の力
ラグランジュの方法 オイラーの方法 連続の式 質量流量 体積流量
<ベルヌーイの定理(動水力学)>
ベルヌーイの定理 トリチェリーの定理
小さなオリフィス・大きなオリフィスから流出する場合
ベンチュリー管 ピトー管
<回転運動 渦運動>
強制渦 強制渦運動 自由渦 自由渦運動 ランキンの組合せ渦
<運動量法則とその応用>
運動量の法則 固定平板に衝突する噴流の力 移動する平板に衝突する噴流の力
ジェットによる推力 ジェット機の推力 ロケットの推力
<管路内の流れと諸損失>
滑らか円管内の層流の場合:ハーゲンポアズイユの式
滑らか円管内の乱流の場合:速度分布の指数法則(1/7乗の指数法則) 速度分布の対数法則
粗面円管の速度分布
<直円管の摩擦損失>
ダルシー・ワイスバッハの式 粗面管の管摩擦係数
助走区間における流れと圧力損失水頭 管路入口形状と損失係数
<管路内流れの諸損失水頭>
急拡大管の損失水頭 急縮小管の損失水頭 ディフューザの損失 ベンド、エルボの損失
<粘性流れの管路の総損失>
実在流体修正ベルヌーイの式 水力こう配線 エネルギー線
管摩擦損失水頭 管摩擦以外の損失水頭
<層流と乱流&遷移流>
層流 乱流 遷移流 レイノルズ数Re 臨界レイノルズ数Rec
<相似則と次元解析>
<相似則>
重要な無次元数
レイノルズ数 オイラー数 圧力係数 フルード数 マッハ数 ウェーバ数
<次元解析>
ロード・レイリー法 バッキンガムのπ定理の方法 省略 基礎編を参照
<境界層と物体まわりの流れ>
境界層 臨界レイノルズ数 境界層の厚さ
<物体に働く力 流体力>
揚力 抗力 圧力抗力(形状抗力) 摩擦抗力
<円柱、球まわりの流れ>
境界層 層流境界層 乱流境界層 はく離点 マグヌス効果
<円柱、球まわりの流れ>
層流境界層 乱流境界層 はく離点 マグヌス効果
<円柱、球まわりの流れ>
くぼみのない円柱表面の流れ くぼみのある円柱表面の流れ ゴルフボールまわりの流れ
円柱まわりの流れ(粘性流体) カルマン渦列 理想流体中の円柱まわりの流れダラン
ベールの背理 円柱表面の圧力分布 円柱の抗力係数、球表面の圧力分布 球の抗力係数
<翼まわりの流れ>
翼の性能 翼の失速 迎え角
マグヌス効果 無回転ボールの変化 なぜまがる なぜ落ちる なぜゆれる
円柱まわり ボールまわりの流れ カルマン渦 カルマン渦列 エオルス音 タコマ橋崩壊
<ジェット騒音>
超音速噴流:スクリーチ音(金属音 キーン)
亜音速噴流 遷音速噴流:離散周波数騒音(ディスクリート音)
<亜音速噴流>
笛音 エッジ音(竹音 尺八音) エオルス音(電線 ヒューン) カルマン渦
<渦輪同士の干渉>
渦輪の合体現象 渦輪の追跡現象 渦輪のロールアップ現象(第1章のSee参考文献)
<理想流体の力学(非粘性流体)>
完全流体 円柱まわりの流れ 一様流れ 二重湧き出し 揚力
<理想流体の力学>
クッタ・ジュコフスキーの定理 マグヌス効果 ダランベールのパラドックス
クッタ・ジュコフスキ-の翼 写像変換 複素平面
<円柱まわりの流れ>
粘性流体と理想流体の流れ カルマンの渦列 エオルス音
円柱まわりの流れ:円柱表面の圧力分布 ダランベールの背理 層流はく離 乱流はく離 後流
円柱にはたらく力:円柱の抗力係数 ラムの理論式 臨界レイノルズ数
球のまわりの流れ:球表面の圧力分布 球の抗力係数 ストークスの法則 オーゼンの理論式
***** ***** ***** *****
<圧縮性流体 超音速噴流 ラバルノズル 簡潔版>
初心者 技術者 向け
気体の熱力学 気体の状態方程式 熱力学第1法則 内部エネルギーとエンタルピ-
比熱 比熱比 熱力学第2法則 エントロピ- 断熱変化 等エントロピー変化
音速 マッハ数 音波 微小じょう乱 音の伝ぱと圧縮性流れの分類
音源静止 亜音速流れ 遷音速流れ 音速流 超音速流れ マッハ角 極超音速流れ
エネルギーの式 よどみ点状態 全温度 静温度 圧縮性
速度の算出方法 圧縮性流れの速度 マッハ数 質量流束の算出
レイリーのピトー管公式 (補足)非圧縮性流れの速度,流量測定
静圧とは 全圧プローブ 圧力変換器内蔵プローブ 静圧プローブ
等エントロピー流れの基礎式 管路の断面積変化と状態量の関係
断面積変化が等エントロピー流れに及ぼす影響(状態量の変化)
ノズル ディフューザ内の流れ、ラバルノズル
臨界状態 チョーク&管路の断面積比とマッハ数の関係
管路の断面積とマッハ数の関係式
ノズル、ディフューザの流れに及ぼす影響
速度と断面積の変化 亜音速流れ 超音速流れの性質
先細ノズル(or音速ノズル)内の流れ
亜音速噴流 音速噴流 不足膨張噴流
<ラバルノズル内の流れと超音速噴流の形態>
<超音速噴流の3つの形態>
過膨張噴流 適正膨張噴流 不足膨張噴流
超音速噴流の3つの形態 金属アトマイズに最適なノズル
<衝撃波>
垂直衝撃波 斜め衝撃波 離れ衝撃波 弓形離れ衝撃波
圧縮波 膨張波 プラントル・マイヤー流れ
***** ***** ***** ****
<流れ学 非圧縮性流体 粘性流体 基礎編>
詳細 基礎編 (演習問題 完全解答付き)
incompressible_basic_fluid1.1-1.7
<第1章:流体の特性とその取り扱い方>
流体と流体の力学 流体の密度,比重,比体積 粘性流体と非粘性流体
圧縮性流体と非圧縮性流体 実在流体と理想流体 ニュートン流体と非ニュートン流体 表面張力
incompressible_basic_fluid_Practice_problem_Chapter1
<第1章の演習問題>
密度,比重,比体積 粘度,動粘度 せん断応力,ニュートンの粘性 完全解答付き
incompressible_basic_fluid2.1_2.2
<第2章 2.1 2.2 静止流体の力学>
流体に働く力と応力 圧力とその特性 パスカルの原理 圧力の表示 マノメータ
<第2章 2.3 重力場にある静止流体>
液体の深さと圧力の関係 アルキメデスの原理
incompressible_basic_fluid2.3_2
<第2章 2.3 その2 重力場にある静止流体>
平面壁に及ぼす液体の力 曲面壁に及ぼす液体の力
<第2章 2.4 相対的静止状態における力学>
静止流体力学の基礎式 等圧面と力線 ダランベールの原理 直線運動,回転運動
incompressible_basic_fluid_Practice_problem_Chapter2
<第2章の演習問題> 完全解答付き
incompressible_basic_fluid8.1_8.2.1
<第8章 運動量の法則>
8.1 運動量の法則
8.2 運動量の法則の応用
8.2.1 曲管の壁面に作用する噴流の力
incompressible_basic_fluid8.2_8.2.2_8.2.4
<第8章 運動量の法則>
8.2.2 固定平板に衝突する噴流の力
(1)垂直に衝突する場合 (2)斜めに衝突する場合
8.2.3 移動する平板に衝突する噴流の力
8.2.4 曲面板に衝突する噴流の力
(1)曲面板が固定している場合 (2)曲面板が移動している場合
incompressible_basic_fluid8.2_8.2.5_8.2.8
<第8章 運動量の法則>
8.2.5 ペルトン水車に作用する力 8.2.6 ジェットによる推進
8.2.7 ジェット機の推力 8.2.8 ロケットの推力
incompressible_basic_fluid8.3_8.4
<第8章 運動量の法則>
8.3 角運動量の法則
8.4 角運動量の法則の応用
incompressible_basic_fluid_Practice_problem_Chapter8_1
<第8章 運動量の法則> 演習問題 その1 完全解答付き
incompressible_basic_fluid_Practice_problem_Chapter8_2
<第8章 運動量の法則> 演習問題 その2 完全解答付き
incompressible_basic_fluid_Practice_problem_Chapter8_3
<第8章 運動量の法則> 演習問題 その3 完全解答付き
<第9章 次元解析と相似則>
9.1 次元解析
9.1.1 ロード・レイリー法 9.1.2 バッキンガムのπ定理の方法
9.2 相似則
第9章 演習問題(完全解答付き)
incompressible_basic_fluid10.1_10.3
<第10章 境界層と物体まわりの流れ>
10.1 境界層の概念
層流境界層 乱流境界層 粘性底層 境界層のはく離
10.2 境界層の特性量
境界層厚さ,排除厚さ,運動量厚さ 遷移レイノルズ数
10.3 平板に沿う境界層の運動量積分方程式
カルマンの運動量積分式
incompressible_basic_fluid10.4
<第10章 境界層と物体まわりの流れ>
10.4 平板に沿う層流境界層
摩擦応力 摩擦抵抗 摩擦抗力係数
incompressible_basic_fluid10.5_10.6
<第10章 境界層と物体まわりの流れ>
10.5 平板に沿う乱流境界層
摩擦抵抗 摩擦抗力係数 乱流境界層の構造 内層 外層 層流底層 粘性底層
10.6 遷移を伴う平板の摩擦抵抗
遷移領域 臨界レイノルズ数 プラントルの式 平板の摩擦抗力係数
incompressible_basic_fluid10.7_10.10
<第10章 境界層と物体まわりの流れ>
10.7 物体にはたらく流体力
(a)抗力と揚力;圧力抗力 摩擦抗力 形状抗力 (b)抗力係数と揚力係数
10.8 円柱まわりの流れ
(a)粘性流体と理想流体の流れ カルマンの渦列 ストローハル数 エオルス音
ダランベールの背理 層流はく離 乱流はく離
(b)円柱にはたらく力:円柱の抗力係数 臨界レイノルズ数
10.9 球のまわりの流れ
球表面の圧力計数 球の抗力係数 ストークスの法則 終速度 トリップワイヤ マグナス効果
10.10 種々の物体にはたらく流体力
(a)翼の名称
翼 翼形 前縁 後縁 翼弦 翼弦長 背面 腹面 翼幅 アスペクト比 迎え角
(b)翼にはたらく流体力
二次元翼 揚力係数 抗力係数 モーメント係数 圧力の中心 空力中心
性能曲線 失速 揚抗比 揚抗曲線
incompressible_basic_fluid_Practice_problem_Chapter10
<第10章の演習問題> 完全解答付き
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<運動量の法則>
曲管の壁面に作用する噴流の力 固定平板に衝突する噴流の力 垂直に衝突 斜めに衝突
移動する平板に衝突する噴流の力 曲面板に衝突する噴流の力 曲面板が固定 曲面板が移動
ペルトン水車に作用する力 ジェットによる推進 ジェット機の推力 ロケットの推力
角運動量の法則 角運動量の法則の応用
運動量の法則の演習問題 完全解答付き
<次元解析と相似則>
<次元解析>
ロード・レイリー法 バッキンガムのπ定理の方法
<相似則>
重要な無次元数⇒レイノルズ数 オイラー数 圧力係数 フルード数 マッハ数 ウェーバ数
次元解析と相似則の演習問題 完全解答付き
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<圧縮性流体の力学 超音速噴流 基礎編>
詳細 基礎編 (演習問題 完全解答付き)
<圧縮性流体の流れ>
はじめに
<圧縮性流体の基礎>
気体の熱力学 気体の状態方程式 熱力学第1法則 内部エネルギーとエンタルピー
比熱および比熱比 熱力学の第2法則とエントロピー
気体の圧縮性 微小な圧力変動の伝ぱと音速 マッハ数 音の伝ぱと圧縮性流れの分類
<一次元圧縮性流れ>
エネルギーの式 等エントロピー流れおよび管路の断面積変化と状態量の関係
<先細ノズル内の流れ>
亜音速噴流 音速噴流 不足膨張噴流
ラバルノズル内の流れと噴流の形態
<衝撃波>
垂直衝撃波 斜め衝撃波 離脱衝撃波
<圧縮波と膨張波>
圧縮波 膨張波
<演習問題> 圧縮性流体の力学 超音速噴流 (完全解答付き)
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