平板について空気の摩擦抵抗を教えてください

質問

表題のとおりです。良く研磨された二枚の金属平板を１０ミクロン、
３０ミクロン、１００ミクロンの３とおり離して互いに平行移動させた場合の単位面積当たりの摩擦抵抗について計算したいのですが、適当な書物が見つかりません。

　二枚の板の相対速度は毎秒１メートルから１００メートルまで分かれば十分です。どなたか教えて頂けませんか。また金属表面はクロームメッキで表面は鏡面仕上げです。
なにとぞよろしくお願いします。

回答No.1

maku_x · ベストアンサー

空気の粘性だけを考えれば良いのなら、厚さｈの液体を間にはさんだ２枚の面積Aの平面が相対速度Uで運動する時発生する力Fは、ニュートンの式で表されるそうです。
F = μAU/h
なお、20℃の空気の粘度は 1.8×10^(-5) [Pa・s]
だそうです。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%B2%98%E5%BA%A6

お礼

ご回答ありがとうございました。良く分かりました。
今後ともよろしくお願いいたします。

回答No.2

savo_tech

No1の方の申される式で大丈夫です。

向かい合う平行平板が相対移動する場合，剪断応力τは
τ＝μ（∂u/∂h）
μ:動粘度 ｈ:平板垂直方向の任意の高さ u:任意のhにおける空気の速度
であり，動粘度と速度勾配の積となります。
平行平板間に圧力勾配∂P/∂x（ｘ：一次元の場合の平板の方向）が存在しない場合、（∂u/∂h）=U/ｈmax（U：平板の相対速度，hmax:平板間距離）で問題はありません。
もし圧力勾配がある場合剪断応力に(ｈ/2)*(∂P/∂x)が加わります。
τを求めたら面積Aをかける事で摩擦力F＝τ・Aと求まります。

文献をお探しなら「トライボロジ」「潤滑」と書かれた摩擦学系の本の「境界潤滑」または「流体潤滑」の項に大抵載ってます。
また、流体の本を参考にする場合クエット流れ、クエット流で検索でもかけてみてください。

お礼

ご回答ありがとうございました。もう少し流体について勉強しなくてはと思いました。今後ともよろしく。ＮＯ．１の方に先にお答え頂いたので次点にさせていただきます。今後ともよろしくお願いします。