丁寧に学ぶ流体力学 スライドまとめ from IT入門チャンネルaki@youtube

youtubeで発信してます。
https://www.youtube.com/@it_introduction

--------------------------再生リスト------------------------------------
【C#講座】
https://www.youtube.com/playlist?list=PLcuLcFhI8wDDGx4aAE-eqsAL7OPiXQanl

【C++講座】
https://www.youtube.com/playlist?list=PLcuLcFhI8wDCpZlr2J-MY5gHECi6RBn9o

～応用編（再生リスト参照）～
1⃣オブジェクト指向（初級）　2⃣関数編　3⃣構造体　4⃣vector編

【Python講座】
https://www.youtube.com/playlist?list=PLcuLcFhI8wDApYSNDeHpXq91W4RpMDGAw

【ITエンジニア入門講座　再生リスト】
https://www.youtube.com/playlist?list=PLcuLcFhI8wDDGqkNTkOMlyeAwJ8Dy27PN

■サーバ・Linux技術
https://www.youtube.com/playlist?list=PLcuLcFhI8wDCuwIkHRlhdHVs8Js1aN3nG
■テクノロジー解説
https://www.youtube.com/playlist?list=PLcuLcFhI8wDA8BKUF5laKKEcJDZ5G3vmD

【CFDプログラミング　再生リスト】
https://www.youtube.com/playlist?list=PLcuLcFhI8wDAyNpGvVcVjUxMepuBmMBsb

【CFD理論解説】
https://www.youtube.com/playlist?list=PLcuLcFhI8wDD6M5097MNabz_pf7uVSoTC
https://www.youtube.com/playlist?list=PLcuLcFhI8wDA40yAO3wPP6THi2OFbiYQo

Transcript

1. ①流体の特徴と計算式
2. IT入門チャンネルでは他にプログラミング等の IT知識を提供しています。
3. 流体とはなにか？ 固体 液体 気体 流体 （レオロジー）
4. 流体とはなにか？ 固体 液体 気体 流体 分子 分子が結合していると 「流れない」
5. 流体の特徴 気体 圧力 （気 圧） 内部気圧＞大気圧 水銀 真空 760mm 大気圧を測る試験
6. 圧縮性 圧力が高いと圧縮する性質 空気中ではマッハ数 Ma=0.3 以上を圧縮性流体とする 粘性 流体の粘り気、動きやすさ 流体力学では基本的に 粘性のない「完全流体」を扱う
7. 非ニュートン流体 ニュートン流体： 粘性が一定 　 （せん断速度とせん断応力が 線形） 非ニュートン流体： 粘性が一定でない 　　（せん断速度とせん断応力が 非線形） ダイラタンシー流体 （水溶き片栗粉） ニュートン流体 チキソトロピー 　（ペンキ） せん断速度 応力
8. 流体の計算式 連続の式 運動方程式 エネルギー 保存則 ＝質量保存則 固体の物理式
9. ②静止流体
10. パスカルの定理 ：非圧縮の流体中では 　どこの面にも同じ圧力がかかる 圧力 ＝ 力 / 面積 　より 小さい力で 押し上げられる →油圧シャベル F1 F2 A1 A2 P
11. マノメータ D B A C h2 h1 ：外気の圧力を測る装置 各点における圧力を 大気圧を含む式で表せた
12. 圧力の釣り合いより よって、 PAがわかれば外気圧が測定できる マノメータによる圧力差の測定 ⊿h PA PB ρair ρHg
13. アルキメデスの原理： 　　押しのけた流体に働く重力と 　　大きさが同じで向きが逆 の浮力が働く 浮力 重力 浮力 ρ1 ρ2 ρ1 ρ2 →水の密度の0.7倍
14. ③流れのある流体
15. 定常と非定常 定常流れ：時間的に変化しない流れ（↔非定常） 定常流れ 　非定常流れ 流体力学では基本的に定常流れを扱う
16. 連続の式 運動量保存 エネルギー保存則 （ベルヌーイの定理） ３つの保存則 非圧縮と仮定
17. エネルギー保存 大気圧P 大気圧P v h タンク 注射器 P1 P0 v ピエゾ水頭 流速が上がると 水頭が下がる
18. 円管流れ P1, v1 D1 D2 P2, v2 連続の式 ベルヌーイの定理 ２つの式により２つの変数（流速・圧力差）の解が得られた
19. 運動量保存則 v S F ⇐板に垂直方向の 　釣り合い v S F θ Q1 Q2
20. ベンチュリ管 A2 P2, v2 A1 P1, v1 Q 細いところの流速から 流量を測定する装置 連続の式 ベルヌーイの定理
21. ④粘性とレイノルズ数
22. 粘性 流体の粘り気、動きやすさ 流体力学では基本的に 粘性のない「完全流体」を扱う
23. クウェット流れ u U h
24. ポアゾイユ流れ u h
25. レイノルズ数 慣性と粘性の比を表す無次元数 レイノルズ相似則： レイノルズ数が同じなら全く同じ流れになる →ジェット機など巨大な機器周りの流れの検証に使われる
26. 無次元化したナビエ・ストークス方程式 無次元数することで、物性値によらない式になる →流れの検証が容易なので、CFDで良く使われる