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書記が物理やるだけ#266 流体力学の次元解析-1
次元解析は,特に流体力学や伝熱工学で威力を発揮する。
問題
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流体力学・伝熱工学については以下にまとめている:
解答
・トリチェリの定理における流出する水の速度
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![](https://assets.st-note.com/img/1680786536580-O6zMQ4d1ZB.jpg?width=800)
・毛細管現象における液面上昇
![](https://assets.st-note.com/img/1680786693429-DO5F6FGqBD.png?width=800)
![](https://assets.st-note.com/img/1680786659434-WSzolSlgB6.jpg?width=800)
・レイノルズの実験,層流から乱流に遷移する限界値を求める過程で,無次元量レイノルズ数が出てくる。
![](https://assets.st-note.com/img/1680787008137-1GldTBauon.png?width=800)
![](https://assets.st-note.com/img/1680787269837-tvC8bqzlna.png?width=800)
![](https://assets.st-note.com/img/1680786769555-Q68BEYP7v1.jpg?width=800)
・壁面に及ぼす摩擦抗力,摩擦抗力係数,後で示す抗力係数と同じ形をしていることがわかる。
![](https://assets.st-note.com/img/1680787087248-duNyG8HT87.jpg?width=800)
・境界層の厚さは,次元解析よりレイノルズ数によるとわかる。
![](https://assets.st-note.com/img/1680787356158-CFNpigfykh.png?width=800)
![](https://assets.st-note.com/img/1680787341868-Gs1f9aMxcV.jpg?width=800)
・助走区間の長さについて,これもレイノルズ数によってくる。
![](https://assets.st-note.com/img/1680787429136-VFe0JagpYs.png?width=800)
![](https://assets.st-note.com/img/1680787412249-PTtq5SP5gV.jpg?width=800)
・円管の管摩擦係数について,ハーゲン・ポアズイユの流れとの対応を見てみる。
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![](https://assets.st-note.com/img/1680787474713-dQ8vHxkyoB.jpg?width=800)
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