流体力学の種類
内部構造CTスキャン
空気圧機器部品現物の内部構造の3次元データ取得
流体力学(fluid dynamics)は、流体(液体や気体)の運動を扱う力学の一分野で、さまざまな種類や分野に分類されます。
1. 圧縮性流体力学(Compressible Fluid Dynamics)
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圧力や密度の変化が大きい流れを扱う。
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主に**音速に近い流れや超音速(例:ジェット機、ロケット)**で重要。
2. 非圧縮性流体力学(Incompressible Fluid Dynamics)
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密度を一定とみなせる流れ。
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水などの液体の流れや、低速の空気の流れで用いられる。
3. 粘性流体力学(Viscous Flow)
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**流体の粘性(ねばりけ)**を考慮。
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実際の流れでは必ず粘性があるため、現実に即したモデル。
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ナビエ-ストークス方程式が使われる。
4. 無粘性流体力学(Inviscid Flow)
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粘性を無視(理想化)。
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簡単な解析や理論モデルでよく使われる(例:理想流体)。
5. 層流(Laminar Flow)
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流れが滑らかで秩序立っている。
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レイノルズ数が小さい場合に発生。
6. 乱流(Turbulent Flow)
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流れが不規則で渦を巻くような状態。
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レイノルズ数が大きい場合に発生。
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非常に複雑で、数値解析(CFD)によるアプローチが多い。
7. 定常流/非定常流(Steady / Unsteady Flow)
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定常流:時間によって速度や圧力が変化しない。
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非定常流:時間とともに流れが変化する。
8. 内部流/外部流(Internal / External Flow)
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内部流:管やダクトの中を流れる(例:配管内の水)。
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外部流:物体の周りを流れる(例:車や飛行機の周囲の空気)。
9. 数値流体力学(CFD:Computational Fluid Dynamics)
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コンピューターを使って流体の運動を数値的に解く分野。
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航空宇宙、自動車、気象予測など多くの分野で利用。
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