• 締切済み

重力が圧縮性流体に与える影響

圧縮性流体は重力の影響は考えなくていいのでしょうか? 例えば、気相中に噴出する気体噴流の流速を測定する場合に、水平方向に噴出させた時と、垂直方向に噴出させた時では流速が変わるのでしょうか?? 流速が遅いと影響があったりするんでしょうか?? もしあるとすれば例えばフルード数なんかで重力の影響を調べたりできるのでしょうか? ご存知の方がいらっしゃれば是非教えてください!!

  • 科学
  • 回答数1
  • ありがとう数0

みんなの回答

  • N64
  • ベストアンサー率25% (160/622)
回答No.1

重力の影響に比べて、気体の運動量のほうが圧倒的に大きいので、重力の影響はないのではないかと思われます。まったく違いますが、大気圧は、空気が重力によって地球の周りに引き寄せられているので、1気圧になっているので、気象関係では、重力は無視できないのではないかと思われます。

関連するQ&A

  • 圧縮性流体の流れ

    圧縮性流体について質問があります。 圧力P0のタンク内の空気が先細ノズルから噴出するとき、噴出する空気の流速が音速を超えていないときは、噴出口圧力P1は外気圧Paにほぼ等しいと考えてよい。 しかし、内外の圧力差が大きくなるとともに、流速が増しても、流速は音速の壁を乗り越えることができないので、噴出口圧力P1は外気圧Paまで下がらず、 P1=0.528×P0>Pa となる。 上の式がどのように導かれたのかわかりません。 解説をお願いします。 先細ノズルから空気が噴出するとき、噴出する空気の速度は音速を超えることができません。

  • 圧縮性流体と非圧縮性流量について

    流体力学を勉強していて、圧縮性流体と非圧縮性流体について、分からなくなってしまいました。どなたかご教授下さい。 質量流量は、蒸気などの圧力や温度が変化する流体の流量に使用し、体積流量は、一般的な液体の流体を測定する時に使用します。 圧縮性流体は実在する流体で密度が変化する流体で、非圧縮流体は実在しない流体とされており、密度が変化しない流体ですよね。 非圧縮流体は質量流量で表し、圧縮性流体は体積流量で表しますよね? 非圧縮流体は、実在しない流体??、蒸気……実在しますよね?どう言う事ですか?どこか、理解が間違えているでしょうか?

  • 流体力学

    ある円管があるとします。 その円管を水平にして流体を流した時と垂直にして流体を流した時の摩擦損失は等しいらしいのです。 それはどうしてでしょうか? もちろん同じ流体を流します。

  • 流体力学の問題

    次の問題がわかりません.わかる方がいらっしゃいましたら教えてください.お願いします.   幅h,速度Vの理想流体の2次元噴流が角度αで板に衝突した後,板に沿って流れている.板の表面は滑らかであり,摩擦損失や重力は無視できる.流体の密度ρは一定であるとして,以下の値を求めよ.(紙面に垂直方向には単位幅を考える) 0点から圧力中心(着力点)までの距離l.(圧力中心は,付加的な力のモーメントなく板を支えることができる点である.) 板に垂直に作用する力はρV^2sinαと求まりました.

  • 流体力学

    噴流を楔のようなものを用いて二つに分けた場合についての質問です。 重力、摩擦力、などの影響を完全に無視する時、 別れる前の噴流の速度をv1、分かれた後の噴流の速度をv2とv3とすると、これらの間にはどのような関係式が成り立つのですか?

  • 流体力学における流体の圧力と密度について

    流体の圧力と密度の関係は、(理想気体の)状態方程式とかその簡易版?のp=kρ^nなどのような式があります。流体には考え方として圧縮性と非圧縮性という思考の方針があって非圧縮性の場合、圧力は変化するものの密度は一定という方向で考えていきます。一方、圧力と密度に関係を持たせるということは密度が変化するのだから圧縮性ということになるのだろうと思います。そう考えてくると、実際の流体のあり様はすべて圧縮性だけれどもそれが無視できるほど弱いということではないかと思います。そうすると、すべて流体は圧縮性として考えてもおかしくはないということになるように思うのですが。つまり非圧縮性は圧縮性の特別なものであり、数値計算でも理論展開でも圧縮性としていいということになるのでしょうか。そうすると、先の状態方程式を使いつつも現象は非圧縮ということは可能なのでしょうか(圧縮性は非圧縮性を包含する)。 圧縮性流体のプログラムを用いながら状況(初期・境界条件等)が非圧縮だから計算が自然と非圧縮になってしまうというようなことです。そういうことは可能なのでしょうか。またその場合、状態方程式はどのようになるのかを教えて頂きたいのですが。込み入ってすみません。よろしくお願いします。

  • 斜面上ではたらく重力の分力

    斜面上ではたらく重力の分力について、物体にはたらく重力は斜面に垂直な方向と水平な方向に分力を書くことはわかりました。 分力の合計が重力?になるので、作図すると教科書の斜面上の台車が受ける重力の分力の図と同じにかけます。しかし、重力から分力をかくことができません。なぜ、重力は真っ直ぐな線でかかれていないのかりかいできません。斜面は斜めになっているから物体の重力も斜めに記載するということでしょうか。 質問の意味がよくわからなくて申し訳ないです。 一番知りたいのは、斜面上の台車が受ける重力は図で見ると斜めになっているのか知りたいです。重力は物体の中心からえがくものだと思っていました。

  • 流体力学の問題について

    以下の流体力学の問題がわからないので、どなたか教えていただけませんか。途中式もよろしくお願いします。 2-1)粘性流体の方程式は次式で与えられる。流速ベクトルvが3成分v=(u,v,w)を持つとして、運動方程式のx成分を書き下しなさい。 ∂v/∂t+(v・∇)v=-1/p+v∇²v 2-2)いま、x軸方向の長さが1の2枚の板(紙面に直交するz軸方向には無限に長い)がy軸方向に距離Lを隔てて平行に置かれている(下の画像参照)。この2枚の板の間に粘性係数および密度が一様な非圧縮性流体が存在しているとする。X軸方向およびZ軸方向には流速は一様であると仮定する。いま、両端で定常な圧力差が加えられており、流体中ではdp/dxは一様であると仮定する。このような条件下では流速はX軸方向の流れのみとなりu=u(y)の形をとると考えてよい。 この場合の、運動方程式のx成分を書き下しなさい。さらに、u=u(y)を求め、流れが2次曲線となることを示しなさい。 以上のような問題です。誠に勝手ながら、どうかよろしくお願いいたします。

  • 流体から力受けて動く物体 (圧力、せん断力、抵抗)

    質量mの立方体(縦横高さがそれぞれa)が定常流(流体は水)にあり、水の力で流れ方向に動いているとき、 物体(下図の四角)にはどんな力が働くのでしょうか? →    面3   → →  面1 □ 面2 →流速v →    面4   → ※流体は水、層流 ※物体は流れの方向にのみ動くとします。 ※流速vに対し、物体は速度uで動いているとします。 上記の条件で、運動方程式を立てたいと思っています。 働く力は・・・ ・面1と面2に圧力 ・面3と面4にせん断力(進行方向へ引張る力) ・あとは重力と浮力、これにより摩擦力が面3、4に発生?? また流速によって粘性抵抗か慣性抵抗かが変わってくる。。?? 整理がついておりません。 どんな力が働きうるか教えてください。 宜しくお願いします。

  • 流体力学基礎における重要分野。

    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。