- ベストアンサー
ブラジウスの式（管摩擦係数）
こんにちは。 流体力学についての質問です。 簡易的に管摩擦係数 f を求める場合に、 ブラジウスの式が使われる場合がありますが、 教科書によって f=0.079*Re^(-0.25) と書いてあったり、 f=0.3164*Re^(-0.25) と書いてあったりするのですが、 これは、摩擦係数の考え方の違いなのでしょうか？ ちょうど4倍違うので、そうなのかなぁと勝手に思ったのですが。 なぜこのように違う表記があるのか、 そして、どういう考え方のもと両者が違うのかをどなたか教えてください。
- questioman
- お礼率82% (24/29)
- 物理学
- 回答数2
- ありがとう数4
- みんなの回答 （2）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
摩擦係数にはダルシーの摩擦係数Cdとファニングの摩擦係数Cfと 二種類あり、Cd=4Cfの関係があります。 その結果、摩擦係数としてファニングを用いるか、ダルシーを 用いるかによって、ブラジウスの式などの摩擦係数の整理式の 係数が４倍異なる、という結果になります。 論文などでは"ダルシーの"摩擦係数というように明確に記載が ある場合もありますが、無い場合もありますので、摩擦損失と 管摩擦係数の関係式などを見ながら、どちらの摩擦計数が 用いられているか判定していく必要があります。 (それでもどうしても判断つかない場合もあります。) 詳細はそれぞれの教科書をよく読んでください。
その他の回答 (1)
- N64
- ベストアンサー率25% (160/622)
f=0.079*Re^(-0.25) は、どこに書いててあるのですか？ http://web.kyoto-inet.or.jp/people/macchann/hiroshi/venepump2.html には、レイノルズ数の範囲で違い、 ３＊１０^3＜Ｒｅ＜１＊１０^5の範囲では、λ＝０．３１６４*Ｒｅ^-0.25 １＊１０^5＜Ｒｅ＜１＊１０^６の範囲では、λ＝０．００３２＋０．２２１*Ｒｅ^-0.237 と、書いてありますが。
お礼
文献などに書いてある場合があります。 また、Webで検索をかけても出てきますよ。
関連するQ&A
- 管摩擦係数、レイノルズ数
円管を流れる流体の場合、十分に発達した放物線状の速度勾配を得るための助走距離は L＝0.035DRe D：円管の直径 Re：レイノルズ数 管摩擦係数：0.035 で表せれるのですが、管摩擦係数0.035は経験則らしいのですが、境界層論的手法で解析できるらしいのですが、詳しく知っている方がいればご教授お願いします。 ちなみに本によってはL＝0.065DReと書かれているものもありますが・・・ なぜだ・・・ 管摩擦係数は λ＝64／Re ですが、これはレイノルズ数により変化しますよね？ なぜ0.035と限定した値になっているのか分かりません。
- 締切済み
- 物理学
- 管摩擦係数の近似式の導出方法について
乱流におけるファンニングの摩擦係数を示す式である、カルマンの式は1/√f = 4 log(Re√f ) -0.4 で表現されていますが、陰関数で実際の計算に使い辛いので、これを近似した式 f =0.0626/[log( (e/(3.7D ))+(5.74/Re^0.9) )]^2 を用いるとあります。 http://irws.eng.niigata-u.ac.jp/~chem/itou/resource/res_home.html この近似式の導出方法について詳しい方教えて頂けないでしょうか？ 私は圧損計算をするのにこの式が非常に便利なので使用していますが、根拠がハッキリしないのモヤモヤの状態です。
- 締切済み
- 物理学
- 静止摩擦係数について
授業で実験値をもとにF（最大摩擦力）＝μ（静止摩擦係数）N（垂直抗力）を導き出すように言われ、実験値をこの式に代入するのは意味のないことだと言われました。 実験で最大摩擦力と垂直抗力と摩擦角は測定しました。 μ＝tanθですが参考書ではこの式を出すのに物体の重さをW、最大摩擦力F=μNとしています。ここでF＝μNは使えないので、どうすればμ＝tanθを証明できますか？ 意味のわかりずらい日本語ですいません。 本当に困っていますので、親切な方お答えお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 圧力損失計算の際の管摩擦係数について
配管の圧力損失の計算シートをエクセルで作ろうと思っているのですが、管摩擦係数の算出でご助力いただきたい部分があります。 管摩擦係数の算出式はレイノルズ数の範囲や管の粗さなどから、多くの種類があったかと思います。 私が知っているのは（名前・数式共に）以下二つです。 Karman-Nikuradseの式 Blasiusの式（レイノルズ数の範囲が2種類） この他の摩擦係数算出式について、ご教示いただける方、お願いします。できれば対象レイノルズ数範囲や管の粗さも含めて頂けると幸いです。
- 締切済み
- 化学
- 動摩擦係数について
動摩擦係数を求める問題の一部です。 動摩擦力f=μ'N μ'=f/N と変形して求めるのだと思っていました。しかし回答は少し違いました。μ'=｜f｜/Nとなっていたのです。 自分なりの勝手な解釈は動摩擦係数はマイナスにはならないので μ'=｜f/N｜。垂直抗力もマイナスにならないので、分母に絶対値をわざわざつける必要はない。→分子だけにつけた。 でも、「動摩擦係数はマイナスにはならない」「垂直抗力もマイナスにならない」と言うのもなんとなくなので、まずこれについて教えてください。 また、上の考え方は飽くまでも勝手なものなので、この考え方が間違っていたら訂正して、教えていただけるとうれしいです。よろしくお願いい致します。
- ベストアンサー
- 物理学
- 水理学のマニング(粗度係数)、摩擦損失係数
このあいだ、「管水路の摩擦損失水頭」という実験をしました。 そのとき、流量、流速、速度水頭、レイノルズ数、損失水頭、エネルギー勾配、抵抗係数、シェジーのC、マニングのnなどを実験、計算し求めました。 そして、その実験の課題として、「摩擦損失係数fと粗度係数nはどのような関係となるか。fとnの関係式を導け。」という設問が出されました。 fとnの関係式って、f=(124.5*n^2)/d^(1/3) っていう式だとおもうのですが、、、 何をどのように使って導いたらよいのでしょうか。 回答よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 摩擦力＝摩擦係数×垂直抗力は常に成り立つと考えても良いのか？
その昔、私が高校生だったころ、物理で釣り合いの式や運動方程式などを習ったとき、摩擦力のことをμＮと表記し、 「動き出す直前はμ＝μ０（ミューゼロ、ゼロは下付き）が成り立ち、 動き出した後はμ＝μ'が成り立つ。 (μ０：「最大」静止摩擦係数、μ’：動摩擦係数)」 そして、 「摩擦力がまだ小さくて動き出さない間は、μがμ０よりも小さいのだ」 つまりμを変数としてとらえようと習ったように記憶しています。 が、ネットで調べてみたところ、 摩擦力ＦとμＮなる形の項との等式が成り立つのは動き出す直前と動き出した後のみ （つまりそれぞれ Ｆ＝μ０・Ｎ、 Ｆ＝μ’・Ｎ ） であり、 「摩擦力がまだ小さくて動き出さない間は、Ｆ＜μ０・Ｎという不等式しか成り立たない。」 というのが一般的な正しい理解のようです。 そこで質問なのですが、 私は、「Ｆ＝μ・Ｎは常に成り立ち、摩擦力がまだ小さくて動き出さない間は、μ＜μ０なのだ、 つまり、μは運動や力の加わり方によって変化する変数なのだ」 ととらえていたのですが、私の理解の仕方は間違っているのでしょうか？ 私としては、「μも変数だと考え、図中には摩擦力μ・Ｎと書き込み、釣り合っているか動いているかによってμに特定の値を代入する」方が、 「図中に摩擦力Ｆと書き込み、動き出す直前はＦ＝μ０・Ｎであり、動いている最中はＦ＝μ’Ｎであり、 力が小さくて動かない間はＦと垂直抗力Ｎの間に成り立つ等式はないので、摩擦力ＦはＦとしか表せない。」 と考えるより便利なのですが、、。 追伸 私の中でどう理解するかは私自身だけの問題なのでどうでもよいのですが、 高校生の姪っ子に摩擦について教えてくれといわれまして、 私の理解を教えることが間違い（手抜き）の押しつけになっていないか 不安に思っている次第です。
- ベストアンサー
- 物理学
- 拡散係数テンソルって何っすか？
現在流体力学の勉強の復習をしています。拡散係数テンソルというものが理解できなくて困っています。たいていの流体力学の本ではフラックスはフィックの法則でおなじみの F= -D（∂C/∂x -∂C/∂y -∂C/∂z） という表現で拡散係数Dはテンソル量であるとの表記はないのに、日野幹夫著 流体力学（朝倉書店）ではDがテンソル量であると言っておきながらその解説がないのです。もちろん他書でも調べましたが載ってませんでした。 なぜテンソル量なのか？ どういう場合にDをテンソル量として扱うのか？など知っている方教えてください。またそういうことが書いてある本などありましたら紹介してください。 ちなみに私、大卒です。学部の流体力学もろくに知らずに卒業できてしまった自分が恥ずかしいです。
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
ありがとうございます。 非常によく分かりました。 以後文献等を読むときは、気をつけて読みたいと思います。