ナビアｽﾄｰｸの式

質問

流体機器の設計をする上で数値解析を行うことになったとのですが、ナビアストークの式が上手く理解することが出来ません。
だれか、流体力学にお詳しい方、ご教授願います。

回答No.1

noname#230359

ナビアストークスの式ですか、、、、！？
私もこれには学生時代相当苦労しました、、。

結論から申し上げますと、
あくまで「設計」のために数値解析をご利用との前提であれば、
まずは、「習うより慣れろ」的行動指針へ
ご変更されたほうがよろしいかと、、。

あくまで個人的見解ですが、
昨今の数値解析スキル習得における基礎式の理解の必要性は、
英語習得における文法の理解の必要性と同じではと考えています。
すなわち、最初に必ずしも習得すべき知識ではなくなってきていると。
（ある領域を越えるにはどうしても必要な知識になってきますが、、）

ホントにざっくりでご参考にならないかもしれませんが、
・ナビエストークスの式は力の釣り合いの式です。
・流体中に小さな四角い箱を思い浮かべてください。
・この箱（各面）に掛かる力は、圧力、粘性力、外力（重力）です。
　→ちなみに、右辺です
・この箱に流体が入ったり出たりして、箱の運動量が変化します
　→ちなみに、左辺です
・箱の運動量の変化量＝箱（各面）に掛かる圧力、粘性力、外力の総和
という式です。
あとは、この箱を極限まで小さくすると、あの微分方程式になります。
ただ、数値解析では有限な大きさの箱（メッシュ）で計算するので、
微分形の理解はさほど重要ではないと思いますが、、。

上記のイメージを持ちながら、教科書を読んでいただいて、すこし理解が進めば光栄です。

まだまだ説明しなければないないこと（例えば、粘性力、、）
は沢山残ってますが、、、、。

お礼

やっと今明日、説明するレポートが出来上がったところです。
（レポートを作る前は、手元に流体力学の本が無く、困り果てていました。）
レポートを作成し終えた今、おもむるにかすかな理解が出来た所です。
そして、NETSUYA さん　のご回答も貰い、作ったレポートの本当の理解が増したような気になり、自身になりました。

本当に適切なご回答有難う御座いました。
これから、ﾌﾟﾛｼﾞｭｴｸﾄ　X の様な仕事が出切る事に夢見ているエンジニアです。　　

乱文乱筆 ご容赦願います。　敬具