- ベストアンサー
流体力学に関して質問です。流体力学に関して勉強を始めた者です。
- みんなの回答 （1）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
なにやらテスト対策のようです。 答えは、ナビエ＝ストークス方程式を中間積分したものになるでしょう。 しかし、問題は正しいですか？ 初学者相手の問題とは思えません。最初は、非粘性・定常流・非圧縮・渦なしを扱います。問題の意図としては、ベルヌーイの定理が理解できているか、となるんでしょうけど。。。
関連するQ&A
- 流体力学の問題
図のように垂直に置かれた半径Rの円管内を定常的に流れ落ちる、密度ρ、粘性定数乳μのニュートン流体について考える。この円管のz軸にそって距離Lだけ離れた点における圧力は各々、P0、PL(P0＞PL)であり、この圧力勾配は円管内で常に一定である。流れはは層流で十分発達したハーゲンポアズイユ流れであるものとして次の問いに答えなさい。 なお、解答にあたっては重力加速度はgとし、問題に定義していない物理量を使用する場合はその定義を明らかにした上で使用すること、また、答えのみでなくその導出過程も示すこと。 という問題で、 （１）円柱座標系ｒ、θ、ｚにおいて微笑流体要素の体積はｄｒ、ｄθ、ｄｚおよび半径ｒを用いてどのようにあらわせられるか。 （２）流体要素についてｚ軸方向の力のつり合いを考える事により、ｚ方向の速度ｖｚに関する微分方程式を導出せよ。 なのですが、 （１）はｒｄｒｄθｄｚだと思うのですが、 （２）についてはどういうアプローチで解いていくのかが分かりません。 教えていただけるとありがたいです。
- ベストアンサー
- 物理学
- 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。
- 締切済み
- 物理学
- 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。
- ベストアンサー
- 物理学
- 流体力学を会社員が学ぶには
大学時代、物理が苦手でしたが、最近、気象予報士試験に合格しました。 気象学を勉強する中で、渦度方程式やω方程式など、数学的な側面もおもしろく感じました（学科は数学に近い分野を卒業）。 趣味で流体力学、を勉強しようと思うのですが、大手本屋で物理学のコーナーをみても、流体力学の本はほとんどおいていません。 もっとも、気象予報士試験では、初歩の物理でも苦労しましたので、物理を初歩から学んでいきたいのですが、力学、解析力学あたりから勉強しなおしたほうが、流体力学の勉強にはよいのでしょうか。 「趣味で流体力学」という本はないようですので、どのような順で勉強していけばいいのかアドバイスをお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 流体力学の質問です
急拡大管の損失の問題です． http://homepage3.nifty.com/skomo/f28/hp28_55.htm このURLの説明を使うと， 非粘性非圧縮性流体に対して成り立つベルヌーイの定理を用い， 粘性の影響を考慮した圧力損失をΔpとおき，これが，速度差の2乗に比例するという結論を得ます． しかし，もし，流体が非粘性非圧縮性流体なら，圧力損失はゼロです． とすると，速度差もゼロにならなければなりません． これは矛盾です． この解決のためには，おそらく運動量保存を考えて式をたてるところかなと思うのですが， いまいち，理解できません． ご教授お願いします．
- ベストアンサー
- 物理学
- 連続体力学と流体力学の関係
40代の冴えないサラリーマン。 学生時代、数学専攻で、物理は不勉強のため教えてください。 ナビエ・ストークス方程式に興味があり、勉強しようとしているのですが、「流体力学」には当然載っているものの、「連続体力学」というのにも後半の方で出てきます。 連続体力学とは、流体力学を含んだものなのでしょうか？ 連続体力学 ⊃ 流体力学 ？ 物理学における位置づけ等、ご教授お願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 力学的エネルギー保存則の式を立てる
大学の問題です。 水平な床から角度θの斜面があり、質量mの物体を斜面のある高さから自由落下させる。 手を離した位置を原点0とし斜面に沿って下向きにx軸の正をとる。 ただし摩擦、空気抵抗は考慮しない。 (1)座標xの位置まで滑り落ちたときの速度がvであったとして力学的エネルギー保存則の定義をあてはめこの法則をあらわす式を求めよ (2)運動方程式に仕事の定義をあてはめ、力学的エネルギー保存則をあらわす式を求めよ (3)運動方程式の解、xとvとで成り立つ関係式を求め力学的エネルギー保存則をあらわす式を求めよ という問題なのですがこれら３つの答えは一致しますでしょうか？ 自分で考えたところ(1)のみ答えが違い、よくわからず困っています。 仮にこれらが一致しないとするとなぜそうなるのか解説お願いいたします。
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
ありがとうございました！