静止流体中を回転しながら運動する円柱について

質問

静止流体が満ちた水槽内で円柱が回転しながら運動するとします。円柱を上から見ると時計回りに回転し、左から右へと運動しています。その円柱が水槽の壁面にぎりぎり触れない位置を運動するとした場合、その壁面（下図の上側の壁面）にかかる圧力はどのように表せるかを教えてください。
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よろしくお願いします。

回答No.3

zookeeper · ベストアンサー

適当な本がありました。

山本雄二、兼田●宏(かねたもとひろ) 共著「トライボロジー」理工学社(1998)、
4章 流体潤滑 および 5章 弾性流体潤滑

狭い隙間を流れる流体によって発生する圧力について詳しく考察されています。

●は木へんに貞

お礼

度々のご回答有難うございます。

早速、読んでみたいと思います。
有難うございました。

回答No.2

zookeeper

それなら、ナビエストークス方程式ではなく、レイノルズ方程式が使って、狭い隙間の部分だけ計算することが可能です。
狭い隙間の流れを層流と仮定して、流れと直交する方向の成分を無視していますので、項が少なくなります。その分の計算量が減る訳です。
とは言っても、解析的に解けませんので、数値解法に変わりありません。
レイノルズ方程式については流体軸受の教科書を御覧下さい。

回答No.1

zookeeper

パラメータは、円柱の直径、円柱の回転速度、円柱の移動速度、円柱と壁の隙間、流体の密度、粘性でしょうか。圧縮性はどうします？

レイノルズ数を計算して流体の慣性が無視できそうなら、流体解析ソフトを使って計算できそうです。境界条件を、円柱は回転だけ、壁面が動いているとすればいいでしょう。
もし、流体の慣性を無視できない、流体の圧縮性を無視できない、となると、スーパーコンピューターを使わないと難しそうです。

参考URL：

http://www.fluent.co.jp/contents/product/fluent/

お礼

ご回答有難うございます。

流体は非圧縮性流体として、慣性は無視できるものとしてお考え下さい。