絶対間違っている妄想が頭を離れません

堀江伸一さんの書込 (2010/03/11(Thu) 01:25)

流体力学に関する質問．勉強して一人で延々考えていたのですがどうしてもこの間違った妄想が頭を離れません．

バケツのなかの流体→無限個の乱流が極限に重ねあわされている状態．パイプの中を少し早く流れている流体→乱流がへり少しほぐれているパイプの中で流速があがり乱流が目に見ている状態→乱流の数が減り乱流のサブセットがあらわとなり，残った乱流が目に見えるようになり乱流となる状態．

すいません乱流とは何なのでしょうか？

私も流体力学に興味はあるものの，なかなか具体的に理解が進まないで困っている者です．

乱流が，感覚的に判るのは，飛行機の翼を水平から段々と傾けた時に，翼の後から流れが乱れて，翼面から剥離してしまう事ではないでしょうか．翼面と流れとの間の速度変化が多い為に，翼面近くで流れに対する剪断力が大きくなり，流れに大きな回転のモーメントを発生するために部分的な渦が生成されると感じています．

パイプの場合も，速度が遅ければ相流で流れていたのが，速度を上げて行き，パイプの内部面と流体の最大径近傍との剪断力が上がり，大きな回転モーメントをパイプから受けるので，渦がパイプ断面の回りに，円環状に発生して来るのではないでしょうか．

定性的な事しか言えなくて，恐縮です．

うーん．パイプの最大径近傍との切断力．なんだか難しそうですね．

この前こんな夢を見てしまいました． 1段のボールがたくさん，浅いクッキー缶の中に並んでいる．ボールは互いに排斥しあい一定距離で安定している．これがパイプの中を流れる流体のモデル．流速が上がるとボールの運動エネルギーがあがって激しく動き出し，時折ボールの位置が入れ替わる，この入れ替わりが乱流，，，，

という夢でした．こんな怪しい夢じゃなく，きちんと勉強しないと．（´_ゝ`）書き書き駅前本屋便利，流体の本きちんと読も．

こんなソフト作ろうかと考えているんだけど数学的処理が思いつかないわな．適当に描いた絵を漫画家風の絵に直してくれるソフト．

この板の住人なら楽勝じゃないかと思ったり．

＞パイプの最大径近傍との切断力．＞なんだか難しそうですね．

はは，説明が上手く無くて済みません．電流の回りに生じる磁場に近いイメージに近いかも知れません．

＞1段のボールがたくさん，浅いクッキー缶の中に並んでいる．＞ボールは互いに排斥しあい一定距離で安定している．＞これがパイプの中を流れる流体のモデル．＞流速が上がるとボールの運動エネルギーがあがって激しく動き出し，＞時折ボールの位置が入れ替わる，この入れ替わりが乱流，，，，

ある意味で，濃度が低い場合の「分子運動モデル」での温度依存性の論議に似ていますね．どちらかと言えば，「層流のモデル」に近いと思います．「乱流」には流れの乱れを起こす為の「粘性＝剪断力」の効果が導入される必要があるように思います．

それを真っ当に扱おうとすると大変なので，「渦」のように取り扱いが簡単な「現象論的なモデル」で代用するとか，数値計算法でごり押しするのが一般的なようです．

＞こんな怪しい夢じゃなく，きちんと勉強しないと．（´_ゝ`）

妥当な結論とおもいます．

＞こんなソフト作ろうかと考えているんだけど数学的処理が思いつかないわな．＞適当に描いた絵を漫画家風の絵に直してくれるソフト．

何を為されたいのかが不明ですが，手書きの線画をスキャナで取り込み，簡単な曲線群に変換するような画像ソフトウェア(フリー・ウェア)に

・Inkscape(インクスケイプ)

というのがあります．検索すれば情報は多数在ると思います．