翻訳と辞書
Words near each other
・ 非営利組織
・ 非回復性損傷
・ 非回復性温度感受性突然変異体
・ 非固結堆積岩
・ 非国教徒
・ 非国教徒 (イギリス)
・ 非国民
・ 非圧縮
・ 非圧縮性
・ 非圧縮性流れ
非圧縮性流体
・ 非塑性物質
・ 非塩性植物
・ 非塩素漂白パルプ
・ 非増殖性
・ 非壊死性心筋虚血
・ 非売品
・ 非変換
・ 非大気依存推進
・ 非天


Dictionary Lists
翻訳と辞書 辞書検索 [ 開発暫定版 ]
スポンサード リンク

非圧縮性流体 : ミニ英和和英辞書
非圧縮性流体[からだ]
incompressible fluid
===========================
: [ひ]
  1. (adj-na,n,pref) faulty- 2. non- 
圧縮 : [あっしゅく]
  1. (n,vs) compression 2. condensation 3. constriction 4. compaction 
圧縮性 : [あっしゅくせい]
 (n) compressibility
: [りゅう]
  1. (n,n-suf) style of 2. method of 3. manner of 4. school (of thought) 
流体 : [りゅうたい]
 (n) fluid
非圧縮性流体 ( リダイレクト:非圧縮性流れ ) : ウィキペディア日本語版
非圧縮性流れ[ひあっしゅくせいながれ]
非圧縮性流れ(ひあっしゅくせいながれ)とは流体力学において、流体粒子の内部で密度が一定の流体である。縮まない流体とも呼ばれる。連続体力学における非圧縮性の概念を流体に適用したものである。
言い換えると、非圧縮性とは流体の速度の発散が 0 になることである(この表現が等価である理由は後述)。
非圧縮性流れは、流体自体が非圧縮性であることを意味するものではない。圧縮性流体でも(適切な条件の下で)良い近似で非圧縮性流れとしてモデル化できる。非圧縮性流れは流体と同じ速度で移動する流体粒子の中で密度が一定であることを意味する。
非圧縮性流れに対して、密度が変化する流れを圧縮性流れという。厳密な意味での非圧縮性流れは自然界には存在しないが、一般的に流れのマッハ数(局所音速と流速との比)が小さい流れに対しては圧縮性の影響は無視できる。マッハ数が0.3を超えるか、または流体が非常に大きな圧力変化を受ける場合に、圧縮性の影響は考慮される。
==速度の発散が 0 になることの導出==
非圧縮性流れのための基本的な要件は、密度ρが、速度''v'' で移動する流体の微小体積''dV'' 内で一定であることである。数学的にはこの非圧縮性流れの条件は、密度の物質微分(後述)が 0 にならなければならないことを意味する。この条件を導入する前に、質量保存則から必要な関係式を導く。ある領域(コントロールボリューム)''V'' の中にある流体の質量''m'' は、密度ρの体積積分によって計算される。
: m = \iiint_V \rho \,dV
質量保存則より、コントロールボリューム''V'' 内の質量の時間変化はその境界面''S'' を通る質量流束''J'' に等しくなければならない。この質量流速は数学的には面積分で表される。
: \frac = - \iint_\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\subset\!\supset \boldsymbol\cdot d\boldsymbol
ここで負号は、面積ベクトル''dS'' を外向きに定義していることより、コントロールボリュームから出る流れによってボリューム内の質量は時間的に減少することを意味する。この式の右辺に発散定理を用い、質量流束と密度の時間変化の間の関係が導かれる。
: \begin
& \iiint_V \frac \,dV = - \iiint_V \operatorname\boldsymbol \,dV \\
&\therefore\quad
\frac = - \operatorname\boldsymbol
\end
左辺の密度の時間微分は非圧縮性''流れ''を保証するためには 0 になる必要はない。この場合の密度の時間微分とは、''固定位置''の コントロールボリューム内でのこの変化率のことを言っている。密度の時間微分が 0 にならないことを許しても、非圧縮性流体は制限されない。なぜなら固定位置のコントロールボリュームを観察していれば、流れによってそこの密度は変化する ことが許されているからである。このアプローチは一般的に言え、密度の時間微分が 0 になってもよいことは、圧縮性流体が依然として非圧縮性流れになりうることを示している。
我々が興味を持っていることは、流体速度''v'' とともに移動するコントロールボリュームの密度の変化である。流束''J'' は、次の式で流体速度''v'' と関連している:
: \boldsymbol = \rho \boldsymbol
したがって質量保存則は
: \frac + \operatorname(\rho \boldsymbol )
\equiv \frac + \operatorname\rho \cdot \boldsymbol + \rho(\operatorname\boldsymbol )
= 0
と表される。この式は連続の式と呼ばれている。密度の全微分を考える(そして連鎖律を適用する)ことにより、
: \frac = \frac + \frac\frac + \frac\frac + \frac\frac
であるから、流体と同じ速度で動いている(すなわち''v'' = (''dx'' /''dt'' , ''dy'' /''dt'' , ''dz'' /''dt'' ) となる)コントロールボリュームをとれば、上式は物質微分
: \frac := \frac + \operatorname\rho \cdot \boldsymbol
を用いて簡潔に表される。連続の式に代入すれば、
: \frac = - \rho (\operatorname\boldsymbol )
を得る。密度の時間微分は、流体が圧縮または膨張(一定体積''dV'' に含まれる質量が変化)することを示しているが、それは禁止されている。密度の物質微分が 0 になることを要求することは、(密度が 0 でなければ)流体速度の発散が 0 でなければならないことと等価である。
:\operatorname\boldsymbol = 0
結局、質量保存則と、流体とともに移動する体積内の密度が一定であるという制約条件から、それに等価な非圧縮性流れの必要条件は流体速度の発散が 0 になることであることが示された。'J'' に等しくなければならない。この質量流速は数学的には面積分で表される。
: \frac = - \iint_\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\subset\!\supset \boldsymbol\cdot d\boldsymbol
ここで負号は、面積ベクトル''dS'' を外向きに定義していることより、コントロールボリュームから出る流れによってボリューム内の質量は時間的に減少することを意味する。この式の右辺に発散定理を用い、質量流束と密度の時間変化の間の関係が導かれる。
: \begin
& \iiint_V \frac \,dV = - \iiint_V \operatorname\boldsymbol \,dV \\
&\therefore\quad
\frac = - \operatorname\boldsymbol
\end
左辺の密度の時間微分は非圧縮性''流れ''を保証するためには 0 になる必要はない。この場合の密度の時間微分とは、''固定位置''の コントロールボリューム内でのこの変化率のことを言っている。密度の時間微分が 0 にならないことを許しても、非圧縮性流体は制限されない。なぜなら固定位置のコントロールボリュームを観察していれば、流れによってそこの密度は変化する ことが許されているからである。このアプローチは一般的に言え、密度の時間微分が 0 になってもよいことは、圧縮性流体が依然として非圧縮性流れになりうることを示している。
我々が興味を持っていることは、流体速度''v'' とともに移動するコントロールボリュームの密度の変化である。流束''J'' は、次の式で流体速度''v'' と関連している:
: \boldsymbol = \rho \boldsymbol
したがって質量保存則は
: \frac + \operatorname(\rho \boldsymbol )
\equiv \frac + \operatorname\rho \cdot \boldsymbol + \rho(\operatorname\boldsymbol )
= 0
と表される。この式は連続の式と呼ばれている。密度の全微分を考える(そして連鎖律を適用する)ことにより、
: \frac = \frac + \frac\frac + \frac\frac + \frac\frac
であるから、流体と同じ速度で動いている(すなわち''v'' = (''dx'' /''dt'' , ''dy'' /''dt'' , ''dz'' /''dt'' ) となる)コントロールボリュームをとれば、上式は物質微分
: \frac := \frac + \operatorname\rho \cdot \boldsymbol
を用いて簡潔に表される。連続の式に代入すれば、
: \frac = - \rho (\operatorname\boldsymbol )
を得る。密度の時間微分は、流体が圧縮または膨張(一定体積''dV'' に含まれる質量が変化)することを示しているが、それは禁止されている。密度の物質微分が 0 になることを要求することは、(密度が 0 でなければ)流体速度の発散が 0 でなければならないことと等価である。
:\operatorname\boldsymbol = 0
結局、質量保存則と、流体とともに移動する体積内の密度が一定であるという制約条件から、それに等価な非圧縮性流れの必要条件は流体速度の発散が 0 になることであることが示された。' に等しくなければならない。この質量流速は数学的には面積分で表される。
: \frac = - \iint_\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\subset\!\supset \boldsymbol\cdot d\boldsymbol
ここで負号は、面積ベクトル''dS'' を外向きに定義していることより、コントロールボリュームから出る流れによってボリューム内の質量は時間的に減少することを意味する。この式の右辺に発散定理を用い、質量流束と密度の時間変化の間の関係が導かれる。
: \begin
& \iiint_V \frac \,dV = - \iiint_V \operatorname\boldsymbol \,dV \\
&\therefore\quad
\frac = - \operatorname\boldsymbol
\end
左辺の密度の時間微分は非圧縮性''流れ''を保証するためには 0 になる必要はない。この場合の密度の時間微分とは、''固定位置''の コントロールボリューム内でのこの変化率のことを言っている。密度の時間微分が 0 にならないことを許しても、非圧縮性流体は制限されない。なぜなら固定位置のコントロールボリュームを観察していれば、流れによってそこの密度は変化する ことが許されているからである。このアプローチは一般的に言え、密度の時間微分が 0 になってもよいことは、圧縮性流体が依然として非圧縮性流れになりうることを示している。
我々が興味を持っていることは、流体速度''v'' とともに移動するコントロールボリュームの密度の変化である。流束''J'' は、次の式で流体速度''v'' と関連している:
: \boldsymbol = \rho \boldsymbol
したがって質量保存則は
: \frac + \operatorname(\rho \boldsymbol )
\equiv \frac + \operatorname\rho \cdot \boldsymbol + \rho(\operatorname\boldsymbol )
= 0
と表される。この式は連続の式と呼ばれている。密度の全微分を考える(そして連鎖律を適用する)ことにより、
: \frac = \frac + \frac\frac + \frac\frac + \frac\frac
であるから、流体と同じ速度で動いている(すなわち''v'' = (''dx'' /''dt'' , ''dy'' /''dt'' , ''dz'' /''dt'' ) となる)コントロールボリュームをとれば、上式は物質微分
: \frac := \frac + \operatorname\rho \cdot \boldsymbol
を用いて簡潔に表される。連続の式に代入すれば、
: \frac = - \rho (\operatorname\boldsymbol )
を得る。密度の時間微分は、流体が圧縮または膨張(一定体積''dV'' に含まれる質量が変化)することを示しているが、それは禁止されている。密度の物質微分が 0 になることを要求することは、(密度が 0 でなければ)流体速度の発散が 0 でなければならないことと等価である。
:\operatorname\boldsymbol = 0
結局、質量保存則と、流体とともに移動する体積内の密度が一定であるという制約条件から、それに等価な非圧縮性流れの必要条件は流体速度の発散が 0 になることであることが示された。'v'' とともに移動するコントロールボリュームの密度の変化である。流束''J'' は、次の式で流体速度''v'' と関連している:
: \boldsymbol = \rho \boldsymbol
したがって質量保存則は
: \frac + \operatorname(\rho \boldsymbol )
\equiv \frac + \operatorname\rho \cdot \boldsymbol + \rho(\operatorname\boldsymbol )
= 0
と表される。この式は連続の式と呼ばれている。密度の全微分を考える(そして連鎖律を適用する)ことにより、
: \frac = \frac + \frac\frac + \frac\frac + \frac\frac
であるから、流体と同じ速度で動いている(すなわち''v'' = (''dx'' /''dt'' , ''dy'' /''dt'' , ''dz'' /''dt'' ) となる)コントロールボリュームをとれば、上式は物質微分
: \frac := \frac + \operatorname\rho \cdot \boldsymbol
を用いて簡潔に表される。連続の式に代入すれば、
: \frac = - \rho (\operatorname\boldsymbol )
を得る。密度の時間微分は、流体が圧縮または膨張(一定体積''dV'' に含まれる質量が変化)することを示しているが、それは禁止されている。密度の物質微分が 0 になることを要求することは、(密度が 0 でなければ)流体速度の発散が 0 でなければならないことと等価である。
:\operatorname\boldsymbol = 0
結局、質量保存則と、流体とともに移動する体積内の密度が一定であるという制約条件から、それに等価な非圧縮性流れの必要条件は流体速度の発散が 0 になることであることが示された。' とともに移動するコントロールボリュームの密度の変化である。流束''J'' は、次の式で流体速度''v'' と関連している:
: \boldsymbol = \rho \boldsymbol
したがって質量保存則は
: \frac + \operatorname(\rho \boldsymbol )
\equiv \frac + \operatorname\rho \cdot \boldsymbol + \rho(\operatorname\boldsymbol )
= 0
と表される。この式は連続の式と呼ばれている。密度の全微分を考える(そして連鎖律を適用する)ことにより、
: \frac = \frac + \frac\frac + \frac\frac + \frac\frac
であるから、流体と同じ速度で動いている(すなわち''v'' = (''dx'' /''dt'' , ''dy'' /''dt'' , ''dz'' /''dt'' ) となる)コントロールボリュームをとれば、上式は物質微分
: \frac := \frac + \operatorname\rho \cdot \boldsymbol
を用いて簡潔に表される。連続の式に代入すれば、
: \frac = - \rho (\operatorname\boldsymbol )
を得る。密度の時間微分は、流体が圧縮または膨張(一定体積''dV'' に含まれる質量が変化)することを示しているが、それは禁止されている。密度の物質微分が 0 になることを要求することは、(密度が 0 でなければ)流体速度の発散が 0 でなければならないことと等価である。
:\operatorname\boldsymbol = 0
結局、質量保存則と、流体とともに移動する体積内の密度が一定であるという制約条件から、それに等価な非圧縮性流れの必要条件は流体速度の発散が 0 になることであることが示された。'J'' は、次の式で流体速度''v'' と関連している:
: \boldsymbol = \rho \boldsymbol
したがって質量保存則は
: \frac + \operatorname(\rho \boldsymbol )
\equiv \frac + \operatorname\rho \cdot \boldsymbol + \rho(\operatorname\boldsymbol )
= 0
と表される。この式は連続の式と呼ばれている。密度の全微分を考える(そして連鎖律を適用する)ことにより、
: \frac = \frac + \frac\frac + \frac\frac + \frac\frac
であるから、流体と同じ速度で動いている(すなわち''v'' = (''dx'' /''dt'' , ''dy'' /''dt'' , ''dz'' /''dt'' ) となる)コントロールボリュームをとれば、上式は物質微分
: \frac := \frac + \operatorname\rho \cdot \boldsymbol
を用いて簡潔に表される。連続の式に代入すれば、
: \frac = - \rho (\operatorname\boldsymbol )
を得る。密度の時間微分は、流体が圧縮または膨張(一定体積''dV'' に含まれる質量が変化)することを示しているが、それは禁止されている。密度の物質微分が 0 になることを要求することは、(密度が 0 でなければ)流体速度の発散が 0 でなければならないことと等価である。
:\operatorname\boldsymbol = 0
結局、質量保存則と、流体とともに移動する体積内の密度が一定であるという制約条件から、それに等価な非圧縮性流れの必要条件は流体速度の発散が 0 になることであることが示された。' は、次の式で流体速度''v'' と関連している:
: \boldsymbol = \rho \boldsymbol
したがって質量保存則は
: \frac + \operatorname(\rho \boldsymbol )
\equiv \frac + \operatorname\rho \cdot \boldsymbol + \rho(\operatorname\boldsymbol )
= 0
と表される。この式は連続の式と呼ばれている。密度の全微分を考える(そして連鎖律を適用する)ことにより、
: \frac = \frac + \frac\frac + \frac\frac + \frac\frac
であるから、流体と同じ速度で動いている(すなわち''v'' = (''dx'' /''dt'' , ''dy'' /''dt'' , ''dz'' /''dt'' ) となる)コントロールボリュームをとれば、上式は物質微分
: \frac := \frac + \operatorname\rho \cdot \boldsymbol
を用いて簡潔に表される。連続の式に代入すれば、
: \frac = - \rho (\operatorname\boldsymbol )
を得る。密度の時間微分は、流体が圧縮または膨張(一定体積''dV'' に含まれる質量が変化)することを示しているが、それは禁止されている。密度の物質微分が 0 になることを要求することは、(密度が 0 でなければ)流体速度の発散が 0 でなければならないことと等価である。
:\operatorname\boldsymbol = 0
結局、質量保存則と、流体とともに移動する体積内の密度が一定であるという制約条件から、それに等価な非圧縮性流れの必要条件は流体速度の発散が 0 になることであることが示された。'v'' と関連している:
: \boldsymbol = \rho \boldsymbol
したがって質量保存則は
: \frac + \operatorname(\rho \boldsymbol )
\equiv \frac + \operatorname\rho \cdot \boldsymbol + \rho(\operatorname\boldsymbol )
= 0
と表される。この式は連続の式と呼ばれている。密度の全微分を考える(そして連鎖律を適用する)ことにより、
: \frac = \frac + \frac\frac + \frac\frac + \frac\frac
であるから、流体と同じ速度で動いている(すなわち''v'' = (''dx'' /''dt'' , ''dy'' /''dt'' , ''dz'' /''dt'' ) となる)コントロールボリュームをとれば、上式は物質微分
: \frac := \frac + \operatorname\rho \cdot \boldsymbol
を用いて簡潔に表される。連続の式に代入すれば、
: \frac = - \rho (\operatorname\boldsymbol )
を得る。密度の時間微分は、流体が圧縮または膨張(一定体積''dV'' に含まれる質量が変化)することを示しているが、それは禁止されている。密度の物質微分が 0 になることを要求することは、(密度が 0 でなければ)流体速度の発散が 0 でなければならないことと等価である。
:\operatorname\boldsymbol = 0
結局、質量保存則と、流体とともに移動する体積内の密度が一定であるという制約条件から、それに等価な非圧縮性流れの必要条件は流体速度の発散が 0 になることであることが示された。' と関連している:
: \boldsymbol = \rho \boldsymbol
したがって質量保存則は
: \frac + \operatorname(\rho \boldsymbol )
\equiv \frac + \operatorname\rho \cdot \boldsymbol + \rho(\operatorname\boldsymbol )
= 0
と表される。この式は連続の式と呼ばれている。密度の全微分を考える(そして連鎖律を適用する)ことにより、
: \frac = \frac + \frac\frac + \frac\frac + \frac\frac
であるから、流体と同じ速度で動いている(すなわち''v'' = (''dx'' /''dt'' , ''dy'' /''dt'' , ''dz'' /''dt'' ) となる)コントロールボリュームをとれば、上式は物質微分
: \frac := \frac + \operatorname\rho \cdot \boldsymbol
を用いて簡潔に表される。連続の式に代入すれば、
: \frac = - \rho (\operatorname\boldsymbol )
を得る。密度の時間微分は、流体が圧縮または膨張(一定体積''dV'' に含まれる質量が変化)することを示しているが、それは禁止されている。密度の物質微分が 0 になることを要求することは、(密度が 0 でなければ)流体速度の発散が 0 でなければならないことと等価である。
:\operatorname\boldsymbol = 0
結局、質量保存則と、流体とともに移動する体積内の密度が一定であるという制約条件から、それに等価な非圧縮性流れの必要条件は流体速度の発散が 0 になることであることが示された。'v'' = (''dx'' /''dt'' , ''dy'' /''dt'' , ''dz'' /''dt'' ) となる)コントロールボリュームをとれば、上式は物質微分
: \frac := \frac + \operatorname\rho \cdot \boldsymbol
を用いて簡潔に表される。連続の式に代入すれば、
: \frac = - \rho (\operatorname\boldsymbol )
を得る。密度の時間微分は、流体が圧縮または膨張(一定体積''dV'' に含まれる質量が変化)することを示しているが、それは禁止されている。密度の物質微分が 0 になることを要求することは、(密度が 0 でなければ)流体速度の発散が 0 でなければならないことと等価である。
:\operatorname\boldsymbol = 0
結局、質量保存則と、流体とともに移動する体積内の密度が一定であるという制約条件から、それに等価な非圧縮性流れの必要条件は流体速度の発散が 0 になることであることが示された。' = (''dx'' /''dt'' , ''dy'' /''dt'' , ''dz'' /''dt'' ) となる)コントロールボリュームをとれば、上式は物質微分
: \frac := \frac + \operatorname\rho \cdot \boldsymbol
を用いて簡潔に表される。連続の式に代入すれば、
: \frac = - \rho (\operatorname\boldsymbol )
を得る。密度の時間微分は、流体が圧縮または膨張(一定体積''dV'' に含まれる質量が変化)することを示しているが、それは禁止されている。密度の物質微分が 0 になることを要求することは、(密度が 0 でなければ)流体速度の発散が 0 でなければならないことと等価である。
:\operatorname\boldsymbol = 0
結局、質量保存則と、流体とともに移動する体積内の密度が一定であるという制約条件から、それに等価な非圧縮性流れの必要条件は流体速度の発散が 0 になることであることが示された。

抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア(Wikipedia)
ウィキペディアで「非圧縮性流れ」の詳細全文を読む

英語版ウィキペディアに対照対訳語「 Incompressible flow 」があります。




スポンサード リンク
翻訳と辞書 : 翻訳のためのインターネットリソース

Copyright(C) kotoba.ne.jp 1997-2016. All Rights Reserved.