- ベストアンサー
流体の問題が分からないので回答お願いします。
- 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
以前抗力計算に回答した例があります。 http://okwave.jp/qa/q7789684.html 問題に指定されていませんが、これは「空気中」であり、「標準大気」の 海面上の話とします。その場合、空気密度は重力単位系で1/8kg・s^2/m^4、 ＳＩで1.225kg/m＾3、温度は15℃、１気圧です。 時速150km/h≒ 41.67m/s 代表面積＝球最大断面々積＝（0.1/2）＾2・π＝0.00785 ｍ＾2 なので、抗力は下式に従い計算します。 抗力 D＝1/2・ρ・V＾2・Cd・S ＝1/2・1/8・（41.67）＾2・0.1・0.00785 ≒0.0852 kg （重力単位系） または これに重力加速度を掛け 0.0852・9.8＝0.835Ｎ （ＳＩ） になります。 レイノルズ数は前述の空気の条件下では動粘性係数 1.46 なので Re＝（V・L）/1.46 ・10＾5 なので Re＝（41.67・0.1）/1.46 ・10＾5＝2.85ｘ10＾5 になります。
関連するQ&A
- 流体の問題ですが教えてください．
(1)内径10cmの円管にガソリン(比重0.75動粘度v=1.00×10^-5 (m^2/s))を層流状態で流したい．達しうる最大流量は何Ｌ/minであるか.ただし臨界レイノルズ数は2.000とする． (2)ガラス管と水(20℃)を用いて，層流から乱流への実験装置をつくりたい．遷移点でちょうど流速v=1m/sとするためにはガラスの内径はいくらにすべきか．ただしレイノルズ数は2.000とする． (3)直径20cm,長さ10cmの軸が周速度5m/sで回転している．軸と軸受けの隙間は0.2mmで一定である．隙間にはスピンドル油(ρ=800kg/m^3,μ=4.0×10^-3 Pa・s)が満たされている．このとき軸の回転に必要なトルクと軸動力をもとめよ． 詳しい解法を教えていただけると嬉しいです．よろしくお願いします．
- 締切済み
- 物理学
- 流体力学の質問
質問１ 以下はネットから引っ張ってきたんですが、流体の粘性応力は考えなくていいんですか？ 「直径Dの円管について長さLの区間を考えます。 この区間の圧力損失をΔpとします。 また、円管壁面での壁面せん断応力をτwとします。 この時、運動量保存式を考えると πDLτw=πD^2/4Δp となる。」 質問２ 管摩擦係数は壁面の粗さにもよるはずなのに、ブラジウスの近似式では、レイノルズ数しか出てこないのはなぜでしょうか？ 質問３ ある円管で、壁面でのせん断応力は、μdu/dy(μは流体の粘性係数、uは流体速度、yは壁面からの距離)の、y=0での値で正しいですか？ 多くてすみませんが、宜しくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 空気抵抗の計算
物を投げたり飛ばしたりしたときの、空気抵抗の大きさについて考えているのですが、僕は高校の物理IIくらいまでの知識しかなくてなかなか理解できません。 wikipediaの「抗力」の項目には、 （抗力）＝（１／２）×（空気の密度）×（物体の速さの二乗）×（物体の代表面積）×（抗力係数） というような内容書かれていて、 抗力係数は、レイノルズ数、マッハ数、迎え角によって変化するそうです。 そこで疑問に思ったこがあるので質問をさせてください。 流体力学の教科書によるとレイノルズ数には流体の密度や流体の速度が含まれているのですが 空気抵抗は結局どういった式であらわされるのでしょうか。（レイノルズ数などをわかりやすい形になるようにした式でお願いします） また、物体の速度は何とかわかっても、流体の速度はとても計測できそうにないのですが現実で計算することはできないのでしょうか。 最後に、抗力とよく似た式で揚力というものがあるそうです。抗力が小さくなれば揚力も小さくなってしまうと思うのですが、できるだけ遠くに物を投げたかったらどのように計算すればよいのでしょうか。 流体力学については全くと言っていいほど知識がないため、もし意味の分からないことを言っていたらすみません。
- ベストアンサー
- 物理学
- 流体力学についての質問なのですが・・・
流体力学についての質問なのですが・・・ 水平に設置された円管内を非圧縮性流体が一定の流量で流れていて、円管の途中で直径が半分になっていたとき 管内平均流速・最大流速・壁面せん断応力・レイノルズ数は何倍になっているか、という問題なのですが 円管直径をdとすると、ハーゲンポアズイユの式から 平均流速 Um(R=d)=-d^2/32*dp/dx um(R=d/2)=-d^2/32*1/4*dp/dx=1/4*Um と解答を導いて1/4倍という答えを求めたのですが、よく考えてみると円管を細くすると流速は上がると思うのですが計算で導けなくて困っています。 この解答では間違っているのでしょうか？ せん断応力Τ(R=d)=d/4*ΔP/L τ(R=d/2)=d/8*ΔP/L レイノルズ数 Re(R=d)=Um・L/v Re(R=2/d)=1/4*Um・L/v （自分の答え） 平均流速 1/4倍 最大流速 1/4倍 せん断応力 1/2倍 レイノルズ数 1/4倍
- 締切済み
- 物理学
- レイノルズ数の限界について
大学で無次元数に関わることは多いのですが、ずっと気になっていたことがあります。レイノルズ数を合わせると力学的相似になるということですが代表長さが同じの円柱・球なら納得がいきます。しかし、代表長さが異なる場合の同じレイノルズ数に対する剥離点の位置は異なる気がしてレイノルズ数を含む無次元数がどこまで信頼できるものなのかわかりません。どなたかご教授頂けたら幸いです。
- 締切済み
- 物理学
- 流体力学のコールブルックの式について
流体力学のコールブルックの式ですが、この計算の算出方法を教えて下さい。 一番知りたいのがルートの中のλ(ラムダ)を求めたいのですが、この計算はどうやったら良いでしょうか？ 数値的には、粗さε、管直径ｄ、レイノルズ数Ｒｅは数値的にわかっております。 あと、計算方法と共にＥＸＥＬで計算が出来る方法も教えていただければ有り難いです。 以上、よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- レイノルズ数について
直径2.0[mm]の小球を、粘性係数1400[Pa・s]密度1200[kg/m^3]のグリセリン中に自由落下させると、速度2.8×10^-3[m/s]で落下しました。かなりゆっくり落ちます。 この場合のレイノルズ数を求めると、5.0×10^-6ほどという小さな値になったのですが、このような小さな値はレイノルズ数としておかしいですか？ 普段目にするレイノルズ数はもっと大きい物のため、あっているのかどうか不安です。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 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
- 高一の文章問題がわかりません
次の5つの文章問題の解と途中式を教えてください。 (1)2次方程式x2(二乗)＋3x＋k＝0が異なる2つの実数の解をもつとき、定数ｋの値の範囲を求めよ。 (2)2次方程式x2(二乗)－2x＋a－1＝0が実数の解をもたないとき、定数aの値の範囲を求めよ。 (3)一個180円のケーキと一個240円のケーキを合わせて10個買い、代金を2000円以下にしたい。240円のケーキをできるだけ多く買うとすれば、240円のケーキは何個買えるか。(消費税は考えない) (4)A町から20キロメートル離れたB町へ行くのに、自転車で時速12キロメートルで走っていたが、途中で自転車が故障したので、それからは時速4キロメートルで歩いたところ、B町に着くまでの所要時間は3時間以下であった。自転車が故障したのは、A町から何キロメートル以上の地点か。 (5)一の位の数が6である2けたの自然数で、十の位と一の位の数の和を4倍すると、もとの数より大きくなるものがある。 十の位の数をｘとして不等式を作り、このような自然数をすべて求めよ。
- ベストアンサー
- 数学・算数
お礼
ありがとうございました。