ベストアンサー 流体 次元解析 2014/06/23 10:36 気体中の音速cは、気体の静圧p、密度ρ、動粘度νの関数で表されるものとし、次元解析によって関係式を求めてください。 みんなの回答 (2) 専門家の回答 質問者が選んだベストアンサー ベストアンサー 麻野 なぎ(@asano_nagi) ベストアンサー率35% (42/120) 2014/06/23 11:00 回答No.1 とりあえず、 音速 気体の静圧 気体の密度 気体の動粘度 の、それぞれの単位を、 m, kg, sec だけで表してみてください。 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 その他の回答 (1) okormazd ベストアンサー率50% (1224/2412) 2014/06/23 11:29 回答No.2 次元 c:[LT^(-1)] p:[ML^(-1)T^(-2)] ρ:[ML^(-3)] ν:[L^2T^(-1)] c=p^aρ^bν^cと表せるとして、 [LT^(-1)]=(ML^(-1)T^(-2)]^a[ML^(-3)]^b(L^2T^(-1)]^c 指数を比較する。 Lについて、 1=(-a)+(-3b)+2c Mについて、 0=a+b Tについて、 -1=(-2a)+(-c) この3つの式から、a,b,cを求める。 私は計算間違いをするので、自分で確認して計算しょう。 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 次元解析 流体が密度ρ、粘度μ、重力加速度g、代表長さl、圧力p、体積弾性係数K、表面張力σの関数としてあらわされるとき、レイノルズ数、マッハ数、フルード数、ウェーバ数、オイラー数を次元解析で導出せよ。と言うのですがどのようにしたらいいのでしょうか。おそらくπ定理を使えばいいのかと思うのですが、うまくいきません。誰か教えてください。 次元解析について 流体が密度ρ、粘度μ、重力加速度g、代表長さl、圧力p、体積弾性係数K、表面張力σの関数としてあらわされるとき、レイノルズ数、マッハ数、フルード数、ウェーバ数、オイラー数を次元解析で導出せよ。と言うのですがどのようにしたらいいのでしょうか。おそらくπ定理を使えばいいのかと思うのですが、うまくいきません。どなたかご指導ください。 流体 次元解析 半径Rの円管内の粘土μの液体が、層流状態で発達した速度分布をもって流れている。区間Lの間の圧力損失をΔpとし、次元解析によって流量QとR、μ、Δp/Lとの関係を求めてください。 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 次元解析(単位換算) お世話様です。 動粘度νの単位(平方メートル毎秒:m^2/s^-1)の出し方がよく分からないのです。 教えてください 動粘度ν=粘度η ÷ 密度ρ 粘度η(パスカル秒:Pa・s) = 力N ÷ 速度s^-1 密度ρ = 質量g ÷ 体積cm^3 流体の粘度、動粘度について初歩的質問です 流体の粘度、動粘度について教えてください。 質問1 動粘度(ν)が大きいほど、動きにくい流体ということで よろしいでしょうか? 質問2 ν=μ/ρ 動粘度:ν 粘度:μ 密度:ρ であらわされます。 粘度μが大きいほど動きにくい流体。 密度ρが大きいほど慣性力が大きいため動きにくいとるすと、 同じ粘度ならば、密度ρが大きいほど動きやすい流体 ということになるのでしょうか? (感覚的にはρが大きいほうが、動きにくい感じがするのですが) 圧力の次元はどのようなものですか 圧力という言葉は物理学的には厳密な定義があるのでしょうか。静圧と動圧という言葉もありますが次元などの関係も含めて教えていただければ幸いです。 VBでの二次元流体解析について Visual Basic 初心者です。流体解析をしようと考えています。本来であればC++を使った方が良いと聞きますが、訳あって、VBを使用しなくてはいけません。 VBで二次元流体解析をした際に出た時間変化する数値を、動画のように、流れている現象を可視化出来るようにしたいです。 自分でも調べてみましたが、どのキーワードで調べていいのかも全く分からないので、行き詰っています。 なにかヒントを頂ければありがたいです。 Visual Studio2010proを使用しています。 よろしくお願いいたします。 参考に: 下記URLに記載されているような動画を作成したいです。 http://ja.wikipedia.org/wiki/カルマン渦 次元解析 以下のような次元解析式(A,B,Cは無次元数,b,cは指数,Kは係数) A = K B^b C^c を実験によりK,b,cを求め,bやcの結果が1.003や-1.020となったとき,b,cを1としますか? 又は,指数が小数(分数以外?)になることはありますか? 動粘度と粘度の違い 流体において、粘度の定義から動粘度への移行がわかりません。 なぜ 動粘度=粘度/密度の関係が導かれるのでしょうか 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。 次元解析 次元解析のバッキンガムのπ定理についての質問です。 π定理で最初に、関係する物理量Qを抽出して F(Q1,Q2,Q3・・・Qn)=0 f(π1,π2,π3,・・・πn)=0とおきますが、 なぜ左辺を0とおくのでしょうか? ご教授お願いします。 流体力学 圧縮性流体が断面積変化のある流管を流れるとき 質量保存 運動量 連続の式より du/u = {1/(M^2-1)}・dA/A dρ/ρ = -{κM^2/(M^2-1)}・dA/A dp/p = -{κM^2/(M^2-1)}・dA/A dT/T = -{(κ-1)M^2/(M^2-1)}・dA/A da/a = (1/2)・dT/T u速度 Mマッハ数 A断面積 ρ密度 p圧力 κ比熱比 T温度 a音速 となり、 M=1が特異点となって、速度 密度 圧力 温度 音速 の変化が 超音速と亜音速で逆になると思うのですが なぜ超音速と亜音速で変化の仕方が変わるのでしょうか? 推測でもかまわないので、お願いします。 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 数値計算での無次元化 数値計算を行なおうと思っているのですが、無次元化がうまくいってないらしく計算もうまくいきません。このような場合、どのように無次元化すればよいでしょうか? 地上から、水平方向の距離 x,y, 鉛直方向の距離 z をそれぞれ50メートルとします。 この、50メートルを1、気温15℃での大気の密度1.225(kg/m^2)を1 とします。 このとき、 乾燥空気の気体定数 R = 287.04 J/K・kg 動粘性係数 ν = 1.54×10^-5 m^2 s K=ケルビン をどのような値にすればよいでしょうか? 気体の動粘性係数(動粘度)について いまいち流体力学のこと分かってない者からの質問です。 ある気体の流れの実験結果(温度は20度ぐらいで、圧力レベルは0.2MPa程度)をまとめるにあたり、レイノルズ数を出したいと思ってます。 算出に当たっては、動粘性係数(動粘度)が分からなければなりませんが、この圧力での動粘性係数が見当たりません。 そこで、定義式から、粘性係数を密度で割ってみようと思ったところ、理科年表を見ますと、粘性係数は、一気圧での値しか載ってませんでした。しかし、表の欄外には、「粘性係数は圧力に殆ど依存しない」とありました。そこで、 1気圧中の粘性係数を、想定した圧力レベルでの気体の密度で割った値を、今回求める動粘性係数として扱って正しいのでしょうか? なんだか、動粘性係数とか、粘性係数とか、ピンとこないもので(特に単位や次元をみても実感が湧きません)、自信がありません。 よろしくお願いいたします。 以上 流体 振動 工学 の問題です 振動 流体 の問題です。 音速 p (圧力振動)と音響粒子速度 u (流速振動)の比は比音響インピーダンス z(z=p/u) と呼ばれ、進行波音波中では時間平均密度と音速の積で与えられる媒質の固有音響インピーダンス ρc に等しい。これを用いて次の問いに答えよ。 (1)人が耳を使って聞くことができる最小の音圧は振動数 1kHz の音では 2×10^(-5)Pa 程度とされている。大気圧空気 15℃ の密度を1.3kg/m^3,音速を 340m/s として空気の変位振動を計算し、水素原子の半径(ポーア半径、0.053nm)と比較せよ。 (2)大気圧(10^5Pa)空気(15℃)を伝わる1kHzの進行波音波(音圧2×10^(-5)Pa)の音響強度 I=pu/2 を求めよ。また音響強度 I が地表での太陽光エネルギー流束 1kW/m^2 と等しくなるのは音圧が大気圧の何%のときか。 という問題です。 自分でもやってみましたが、よくわかりませんでした 分かる方教えていただけないでしょうか。 翼を通り過ぎる流体の2次元定常流れの解析 下の図で示した2次元定常流れで翼を通り過ぎたあとの流体の密度ρ1,流速u1,圧力p1がわかりません. 領域Vにある流体は矢印の方向へ流れており十分な上流では密度ρ0,流速u0,圧力p0となっています.図にある翼は等間隔Hで並べられており,翼が受ける抗力はFx,揚力はFyと設定されています.流体は十分な下流では水平であるx軸から角度θ(<90°)下方へ向いた一様流となっています.この時の密度ρ1,流速u1,圧力p1を運動量保存則から求められないかと考えたのですが,x方向の流速u,y軸方向の流速vとした場合で x方向の運動量保存則より ∂(ρudxdy)/∂t=(ρu^2dy+ρuvdx)ー{(ρu^2dy+∂(ρu^2)dx/∂x)dy+(ρuvdx+∂(ρuv)dy/∂y)dx}ーFx ⇔∂(ρu^2)/∂x+∂(ρuv)/∂y=ーFx/dxdy y軸方向の運動量保存則より (中略)⇔∂(ρuv)/∂x+∂(ρv^2)/∂y=ーFy/dxdy からどのようにしてρ1やu1を求めればよいのかわかりません.p1については前の2つの値がわかればベルヌーイの定理から求められそうだということは予測できるのですが…. 問題の問では「領域Vに流入・流出する運動量のy成分とV内の流体に働くちからのy成分の釣り合いを考えることで下流の流速u1,密度ρ1を求めよ」とあります. 長い式が出てきましたが回答のほどよろしくお願い致します. 有限要素法による2次元解析について 有限要素法による2次元解析について 「RF Interstitial加温方式における温度分布計算-2次元モデルと3次元モデルとの比較-」 という論文の要旨を読んでいたのですが、p10の2.1の項目で 電界強度分布Eを有限要素法を用いて数値的に解き・・ とあるのですが、 実際どのように解いているのでしょうか。 【流体】流体の圧力について 流体を使ったポンプの圧力発生原理を教えて下さい。 Q:例えばポンプ装置で、ある流量Qのまま、 吐出側の流路径Dを小さくすると圧力Pが上昇しますが、 そうするとそもそも何故圧力Pが上昇するのでしょうか? すいみませんが、ご教授願いします。 以下考えてみたけど、分からなかった過程です。 (1)大気圧P1×吸入油路の最小面積A1と 吐出圧P2×吐出油路の最小面積A2の比で、流れは関係なくて単純にパスカルの原理? (2)吸入の流路より吐出の流路の方が狭いと、ふん詰まって流速が落ちて、 ベルヌーイの式で言う、運動エネルギーが圧力エネルギーに交換されるのでしょうか? (水撃には当てはまる??) しかし、連続の式からすると、流路を狭くしたら流速はあがるはずなので、通常の流れでは違いそう。 (3)分子運動論。 液体に無理やり分子運動論をあてはめると、やはりおかしい結果になります。 PV=Nmv^2/3*1000 → P=Nmv^2/3*1000/V で、 1MPaでV=1m^3とすると、5MPaにするにはV=0.2m^3になりますっが、 現実の液体は、圧縮性はほとんどないし、実際ほとんど圧縮しない内に圧力があがります。 (3)の分子運動論で大気圧圧ができて、(1)のパスカルの原理が働いて、 場合によっては(2)の動圧変動があるとか?? そもそも、パスカルの原理の仕組みが、 F=P1/A1=P2/A2になるのは分かりますが、「何故そうなるか」が分かりません。 3次元のガウス分布の標準偏差について 3次元のガウス関数 p(r)=1/(2:pi*c^2)^1.5*exp(-r^2/(2*c^2)) についてなのですが, この関数の標準偏差と分散を出したいのですが, 三次元の場合でも分散はc^2,標準偏差はcでよろしいのでしょうか? (画像では,分散はσ^2,標準偏差はσ) 【解析力学】1次元調和振動子のエネルギー 以下の問題「解析力学」の試験で出ました。解き直しをしているのですが、導出過程と解答が分かりません。 お手数をおかけしますが、教えていただけないでしょうか。お願いします。 ********************************** 母関数 W(q,Q) = aq^2cot(bQ) によって正準変数q,pから新しい正準変数Q,Pに正準変換したとき、新しい正準運動量Pが1次元調和振動子のエネルギー(Hamiltonian) H = p^2/2m + mω^2q^2/2 となるように、パラメーターa,bの値を定めよ。また、正準変数Qの物理的意味を述べよ。 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 大震災時の現実とは?私たちができる備え 「結婚相談所は恥ずかしい」は時代遅れ!負け組の誤解と出会いの掴み方 あなたにピッタリな商品が見つかる! OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など