これは、合理化がどのように機能するかの内訳です:
* ドラッグの削減: 合理化の主な目標は、抗力を最小限に抑えることです。これは、動いているオブジェクトに流体(液体またはガス)が発揮する抵抗です。 ドラッグは2つのタイプに分けることができます。
* 摩擦抵抗: これは、オブジェクトの表面と流体の間の摩擦によって引き起こされます。合理化は、乱流を最小限に抑えて滑らかな表面を作成することにより、摩擦抵抗を減らすのに役立ちます。
* 圧力抵抗: これは、オブジェクトのフロントとリアの圧力差が原因で発生します。合理化は、オブジェクトの周りに液体がスムーズに流れるようにする形状を作成することにより、圧力の抵抗を減らすのに役立ちます。
* 形状の問題: 合理化された形状は、通常、滑らかで丸いリーディングエッジと先細りのトレイルエッジによって特徴付けられます。これにより、液体がオブジェクトの周りをスムーズに流れるようになり、乱流と抗力が減少します。
* 例: 合理化は、以下を含む多くのアプリケーションで使用されます。
* 車両: 車、飛行機、列車、さらには自転車でさえ、燃料効率と速度を向上させるために、合理化された形状で設計されています。
* 船舶: ボート、潜水艦、さらには水生動物さえも合理化され、抗力を減らして水を通る動きを改善します。
* その他のアプリケーション: 合理化の原則は、ゴルフボールや水着などのスポーツ用品の設計や、効率を高めるための風力タービンの設計にも使用されます。
形だけを超えて、他の要因は、次のような流体をオブジェクトがどのように効果的に移動するかに影響を与える可能性があります:
* 材料: オブジェクトの材料は、その抵抗に影響を与える可能性があります。より滑らかな表面は、通常、抗力が少なくなります。
* 速度: オブジェクトの速度が増加すると、ドラッグは指数関数的に増加します。
* 流体特性: 流体の粘度と密度も抗力に影響します。
合理化の原則を理解することにより、エンジニアと設計者は、液体とガスをより効率的かつ迅速に移動するオブジェクトを作成できます。