締切済み 流体の圧縮性が重要となる現象ってなにがありますか？ 2009/12/11 16:04 流体の圧縮性が重要となる現象ってなにがありますか？ みんなの回答 （5） 専門家の回答 みんなの回答 spring135 ベストアンサー率44% (1487/3332) 2009/12/12 18:42 回答No.5 気体は圧縮性が大きいのに比べ、液体は圧縮性が非常に小さいことが特徴です。プロパンガスのガスボンベを思い出して下さい。ガスボンベに傷があるとボンベにガスを詰めた時、破裂する恐れがあります。これを予防するため、ボンベ(鋼鉄でできています)を造ったときに流体を詰めて圧力をかけて検査します。これを耐圧テストといいます。 さて、この耐圧テストを気体を用いてやるか、液体を用いてやるかということが質問に深くかかわってきます。気体は勿論空気でよろしい。液体は水道水でOKです。結論を言うと水でやります。空気を使うと圧縮性のため、例えば10気圧まで圧力をかけると大きなエネルギーがたまります。したがって、ボンベに傷があるとそこから割れて大爆発を起こす可能性があります。水では同じ10気圧に加圧して、ボンベが割れたとしても直ぐに圧力が下がって、それでおしまいです。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 buturikyou ベストアンサー率31% (22/69) 2009/12/11 22:27 回答No.4 自分で補足します！ 人工衛星中における直径10ｃｍの水球が有ったとして「その中心に管を差し込んで空気を注入して泡を作る実験」をするとします。実験者は「空気圧が必要となりますから気圧＝水圧と考えてイイ」と即断してしまうかもしれません。しかし必要とされた圧力は「所定の体積の水を押しのける為に使われる」のであって静水圧に比例する物理量ではございません・・。 ピンポン玉を砂に埋めてバイブレーターで振動させる偽浮力実験にいたしましても、偽科学者が「水分子の分子運動にあたる」と即断した砂粒の相互運動は、実は「場所を移動すればイイだけのこと」だと判明いたしておりますので、誤解なきようにお願いしたく存じました！ 浮力の原因は重力ポテンシャルによって与えられ、分子運動は流動に見える現象の原因であり、連続体でも内容が移動する流動体ならば分子運動など無くても起こります！ 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 buturikyou ベストアンサー率31% (22/69) 2009/12/11 20:47 回答No.3 喧嘩を売ってごめんなさい・・、間違いないと思いますのでお答えします！ １）気体の圧力は、重力に起因するものばかりでなく、容器に密封すれば分子運動によって引き起こされます。気体分子運動論をご存知でしたか？ ２）液体の圧力は、分子運動に関わりなく、重力だけによって引き起こされております。重力ポテンシャルを学習してくださいね！ これらのことは無重力における実際の実験でも、また単なる思考実験でも、まったく同等に正しい答えが得られております・・。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 htms42 ベストアンサー率47% (1120/2361) 2009/12/11 18:46 回答No.2 流体といっても気体と液体とでは圧縮性に大きな違いがあります。 どちらのことを考えておられるのでしょうか。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 buturikyou ベストアンサー率31% (22/69) 2009/12/11 18:22 回答No.1 はは～ん、と存じました！ひょっとして質問者は「流体の浮力が圧縮性によって引き起こされている」という自説の持ち主ではなかったか、と訝しがりました・・。 マチガイでしたらごめんなさい！ 言いたいことがそこだったら応対いたしますのでご返事ください・・。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育自然科学物理学 関連するQ&A 流体力学における圧縮性流体について 物理・工学の分野の流体力学における圧縮性についてお尋ねします。 圧縮性とはすなわち流体が圧縮される可能性を含んで考えることですが、水よりも気体で特に高速流で考える必要があるようです。例えばジェット機の先端などでは流体が機体を避けるよりも先に機体が進んでくるので避けることができず圧縮されてしまうというようなものだろうと思います。 つまり、物体が移動してきたときに流体がそれを避ける速度が遅くて圧縮されてしまうということです。高速ではそのようなことが起こりやすいと思いますが、低速でも広域の場合、逃げられなくて圧縮されてしまうということはないでしょうか。具体的には地震とか大きな津波とかサーフィンの波のようなものです。地震による鉛直変位速度は大したことないと思いますが、それが100キロぐらいの範囲で同時に発生すると逃げ場を失った空気が圧縮されることはないかなと思いますが。非常に短時間のことでもそれが衝撃波となってあちこちに伝わるのではないかと思いますが。ある種の空気の振動の発生のようなものです。可聴域の振動数ではないと思いますが。低速広域の圧縮性流体というようなものです。トリガーとしては圧縮空気だけどすぐに非圧縮として振る舞うということなのかもしれません。ポピュラーな空気砲の渦輪は非圧縮だと思いますが、発生した時点では短時間でも圧縮的だというようなイメージです。 また、圧縮性流体というものは結局は音波ということになるのでしょうか。 本を買って調べてみようと思ってamazonなどで目次を見ると大体は高速流を念頭においているようです。航空力学は当然だと思いますが、機械力学では内燃機関のようなものを対象としているようで、開放系での現象ではないみたいです。 以上、よろしくお願いします。 圧縮性流体と非圧縮性流量について 流体力学を勉強していて、圧縮性流体と非圧縮性流体について、分からなくなってしまいました。どなたかご教授下さい。 質量流量は、蒸気などの圧力や温度が変化する流体の流量に使用し、体積流量は、一般的な液体の流体を測定する時に使用します。 圧縮性流体は実在する流体で密度が変化する流体で、非圧縮流体は実在しない流体とされており、密度が変化しない流体ですよね。 非圧縮流体は質量流量で表し、圧縮性流体は体積流量で表しますよね？ 非圧縮流体は、実在しない流体？？、蒸気……実在しますよね？どう言う事ですか？どこか、理解が間違えているでしょうか？ 完全流体と非圧縮性流体とは？ 完全流体と非圧縮性流体それぞれどういった意味かわかりませんT^T 小学生でもわかるようにおしえてくださいm(__)m 天文学のお話。日本ではどのように考えられていた？ OKWAVE コラム 圧縮生流体について 圧縮生流体＝液体と理解しているのですがこれって間違いですか？ 正しければ、圧縮性と非圧縮性なんて区分がいらず、気体か液体かだけで十分な気がするのですが。。 非圧縮性流体の連続の式を圧縮性流体に適用できるか 非圧縮製流体の連続の式は、「∂u/∂x+∂v/∂y=0」で表されますが、 境界層内のような遅い流れの場合、圧縮性流体にも適用してよいものなのでしょうか？ Re数が何々以下ならば非圧縮性流体として差し支えないなどの目安が ありましたら、教えていただけましたら幸いです。 宜しくお願いいたします。 流体力学における流体の圧力と密度について 流体の圧力と密度の関係は、（理想気体の）状態方程式とかその簡易版？のp=kρ^nなどのような式があります。流体には考え方として圧縮性と非圧縮性という思考の方針があって非圧縮性の場合、圧力は変化するものの密度は一定という方向で考えていきます。一方、圧力と密度に関係を持たせるということは密度が変化するのだから圧縮性ということになるのだろうと思います。そう考えてくると、実際の流体のあり様はすべて圧縮性だけれどもそれが無視できるほど弱いということではないかと思います。そうすると、すべて流体は圧縮性として考えてもおかしくはないということになるように思うのですが。つまり非圧縮性は圧縮性の特別なものであり、数値計算でも理論展開でも圧縮性としていいということになるのでしょうか。そうすると、先の状態方程式を使いつつも現象は非圧縮ということは可能なのでしょうか（圧縮性は非圧縮性を包含する）。 圧縮性流体のプログラムを用いながら状況（初期・境界条件等）が非圧縮だから計算が自然と非圧縮になってしまうというようなことです。そういうことは可能なのでしょうか。またその場合、状態方程式はどのようになるのかを教えて頂きたいのですが。込み入ってすみません。よろしくお願いします。 空調用圧縮機の脈動現象について 空調用圧縮機の脈動現象についてご教授ください。 圧縮機の吐出に伴う圧力脈動のイメージがわからなくて困っています。 脈動は流体として考え、流速で伝播するのか それとも波動として考え、音速で伝播すると考えるのか どちらが正しいイメージなのでしょうか？ また上記の理解に助かるようなサイト/資料があれば教えてください。 ご回答よろしくお願いします。 圧縮性流体の管内流について 仕事でちょっと困ってます。 圧縮性非粘性流体（空気）の管内流の参考書はないでしょうか？ 流速（レイノルズ数）～曲率～管径による、圧力損失と、剥離限界の関係を、マクロに検証しなくてはいけないのですが、適当な資料がなくて、、、。 資料で無くても、簡単な手法とかないでしょうか？ 流体力学についてです。 流体力学「ナビエストークス」ですが、対流項の{(Vgrad)V} であったり電磁流体の誘導方程式の{(Hgrad)V-(Vgrad)H} 非圧縮性の連続の式の（divV=0)の３つなのですけど 導くことはできます（定量的には）しかし定性的な現象の解釈が できません。 解析学等の参考書では定性的な記述が少なく流体の参考書では そういったものを省いています。 よい回答を期待しています。よりしければ回答とともに参考文献を教えてください。 圧縮性流体の基礎式の導出について 流体力学についての質問です。 圧縮性流体の基礎式の導出をしなければなりません。 条件として粘性のない非定常の管の中を1次元的流れで、 管断面の面積をSとして変動するものとします。 至急よろしくお願いします。 エアーの圧縮/非圧縮 コンプレッサーにチューブを介して接続したエアーノズルからの、エアーブローに関しての質問です。 コンプレッサー内ではエアー（空気）は圧縮されているので圧縮性流体だと思いますが、エアーノズルから吐出したエアーは吐出した時点で非圧縮性流体と捉えてよろしいのでしょうか？ 流れの数値計算をしたいのですが、圧縮性／非圧縮性で用いる式が変わると思っての質問です。 ご存知の方、よろしくお願いいたします。 重力が圧縮性流体に与える影響 圧縮性流体は重力の影響は考えなくていいのでしょうか？ 例えば、気相中に噴出する気体噴流の流速を測定する場合に、水平方向に噴出させた時と、垂直方向に噴出させた時では流速が変わるのでしょうか？？ 流速が遅いと影響があったりするんでしょうか？？ もしあるとすれば例えばフルード数なんかで重力の影響を調べたりできるのでしょうか？ ご存知の方がいらっしゃれば是非教えてください！！ 日本史の転換点？：赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム 電磁流体力学 電磁流体力学では、プラズマを連続流体と見なして様々な方程式を解いていきますが、 なぜ、連続流体と見なすことができるのでしょうか？ その条件、現象など教えていただけると助かります。 よろしくお願いします。 圧縮性流体の流れ 圧縮性流体について質問があります。 圧力P0のタンク内の空気が先細ノズルから噴出するとき、噴出する空気の流速が音速を超えていないときは、噴出口圧力P1は外気圧Paにほぼ等しいと考えてよい。 しかし、内外の圧力差が大きくなるとともに、流速が増しても、流速は音速の壁を乗り越えることができないので、噴出口圧力P1は外気圧Paまで下がらず、 P1=0.528×P0>Pa となる。 上の式がどのように導かれたのかわかりません。 解説をお願いします。 先細ノズルから空気が噴出するとき、噴出する空気の速度は音速を超えることができません。 圧縮性流体の流量の算出方法を教えて下さい 金型設計をしているものです。 現在、エアーの流量を算出する計算方法を調べておりますが 文献を調べると『ベルヌーイの定理』や『グレアムの法則』を 使用して計算していますが上記定理は非圧縮流体に適用する為、 圧縮流体のエアーでは損失係数を考慮するか別の計算式を使用する しかないと思いますがそれらしい計算式がありませんでした。 エアーについての流速、流量の算出方法をご存知の方は ご回答の程よろしくお願い致します。 <<算出条件>> 1.容器（十分大きな容積）の中に0.7MPaの圧力がかかっている 2.Φ15×長さ300ｍｍの穴を通して大気（0.1MPa）に開放した場合の1秒間の流量、流速を知りたいです。 よろしくお願い致します。 非圧縮性流体の性質について。 縦型に取り付けてあるシリンダーのロッドに負荷がついており、シリンダロッド側からの回路は絞り弁、パイロットチェック弁と言う順番でシリンダが下降するときにメーターアウト制御をしながら下降するとします。 その時のシリンダロッドから絞り弁の間には背圧が発生します、仮に50キロの背圧が発生しながらシリンダが下降するとします、(ちなみにシリンダ停止時は負荷圧がパイロットチェック弁からシリンダロッド側の間に10キロ発生するとします。) そこで、シリンダをストロークエンドまで行かない状態でシリンダを途中停止します、そしてシリンダロッドからパイロットチェック弁までの間に50キロの残圧が残るとします(パイロットチェック弁はノンリークと考えて下さい。) 前置きが長くなりましたが、ここから質問です。 シリンダ停止時に50キロの残圧が残っていますが、この残圧を負荷圧の10キロのよりも5キロ高い15キロにしたいとして、シリンダロッドからパイロットチェック間のエア抜きバルブなどの、圧抜きができるバルブにて、50キロから少しずつ15キロに圧力を下げていきます、もちろん油は流れ出てきます。 その時にシリンダロッド側からパイロットチェック弁の間から作動油が出ていくと言うことは回路内の作動油はわずかながらも、減っていると言うことで、体積変化しますよね、と言うことはシリンダがわずかながらも、シリンダは下がってしまうも言うことだと思うのですが、油は非圧縮性流体として扱われていますが、非圧縮性と言うことは今回のように圧力を下げる際、体積を変化させずに圧力を下げると言うのは不可能なのでしょうか？ 実際はエアなどが含まれていると思うので、圧力が下がってもエアの膨張により体積はある程度は一定に保たれるとは思うのですが、エアもまったくないと考えたら、体積を変えずに圧力減少さす事ができないと言うことですよね、これは非圧縮性の流体の弱点なのでしょうか？ 詳しい方、教えて下さい。 数式から定性的な現象の解釈ができません。 流体力学になります。 流体力学「ナビエストークス」ですが、対流項の{(Vgrad)V} であったり電磁流体の誘導方程式の{(Hgrad)V-(Vgrad)H} 非圧縮性の連続の式の（divV=0)の３つなのですけど 導くことはできます（定量的には）しかし定性的な現象の解釈が できません。 解析学等の参考書では定性的な記述が少なく流体の参考書では そういったものを省いています。 よい回答を期待しています。よろしければ回答とともに参考文献を教えてください。 流体力学の問題で… 非圧縮性流体の中を球(半径Ｒ)が速度V（ベクトル）で移動しているとき流体の流れはどうなるのかという問題で、ポテンシャル流だとしてそのポテンシャルφはラプラス方程式（球座標）を満足し、ｒとVの関数になり、無限遠で０になるという条件を満足しなければならないんですが、参考書では（ランダウさんの流体力学１、非圧縮性流体の章）φはＣv・grad(１/r)とおいてるんです。ラプラス方程式の解だからφを１/r^a(aは自然数)とするならわかるんですが。grad(１/r)はなぜなんでしょう？ 地表付近の流体の基礎方程式 地表付近の流体の基礎方程式は、粘性流体のナヴィエストークス方程式でいいのでしょうか？地表との摩擦も関係してくるのでしょうか？ また、地表付近の流体を圧縮性流体で扱う場合はありますか？教えて下さい。 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． 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば？ Part2 結婚について考えていない大学生の彼氏について 関東の方に聞きたいです 大阪万博について 駅の清涼飲料水自販機 不倫の慰謝料の請求について 新型コロナウイルスがもたらした功績について教えて 旧姓を使う理由。 回復メディアの保存方法 好きな人を諦める方法 小諸市（長野県）在住でスキーやスノボをする方の用具 カテゴリ 学問・教育 自然科学 理科（小学校・中学校）化学物理学科学生物学地学天文学・宇宙科学環境学・生態学その他（自然科学） カテゴリ一覧を見る OKWAVE コラム 突然のトラブル？プリンター・メール・LINE編 携帯料金を賢く見直す！格安SIMと端末選びのポイントは？ 友達って必要？友情って何だろう 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