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境界層内部の流れがよくわかりません

一般的な物体の境界層内部の圧力はdp/dy=0 , dp/dx=有限値(ただし,xほうこうが流れの方向でy方向に境界層の厚さが発達していく)としていますが,まずdp/dy=0がなぜそうなるのかわかりません. また,平板の外部流れになるとdp/dx=0となる理由がまたわかりません.教科書に境界層の厚さがうすいからと書いてますが,その薄い内部の流れを解析するのにそんなおおざっぱな仮定をおける理由がわかりません. 物理的にどういうことを表しているのか教えてください. また,平板の場合(他の場合でも同様),境界層が発達する場合にはy方向の速度成分も持つようになると思います.これは連続の式を満たそうするためと考えているのですが,そのy方向に動く駆動力は圧力によっているのではないでしょうか(dp/dy=0と矛盾しますので,僕がおそらく間違っていると思いますが)? どなたか教えて頂けませんか?

みんなの回答

回答No.2

No1の者です。 私は流体力学は全くの専門外なのでそんなに深く考えたことはありませんでしたが、質問者の方のご指摘ももっともなように思えます。 もしかして、単にy成分の影響が小さいので簡便のために=0と仮定しているのではないですか? そういった論理展開はいたるところでよく見かけますが。 専門家の方が解説してくれると良いですね。

回答No.1

>まずdp/dy=0がなぜそうなるのかわかりません 境界表面すれすれの現象を見ているので、dp/dy=0でないと、その境界から(に向けて)垂直に流れが発生することになり、矛盾が生じるからでしょうか??

taro1155
質問者

お礼

ありがとうございました. しかし境界層内部では実際にはy方向の速度成分も発生しますよね(壁から等距離のx方向の速度変化を観察すると,壁からのせん断力により徐々にx方向に減速されるので,質量を保存させるためにy方向成分の速度ももちますよね.結果として流線はx,yの合力である斜め方向になると思いますが).これは圧力勾配に起因していないのでしょうか?

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