運動量の厚さの物理的意味
θで示される運動量の厚さ 、特に境界層理論では、流体のダイナミクスにおける重要なパラメーターです。運動量不足の測定値を提供します フリーストリームフローと比較した境界層内。
ここに故障があります:
1。境界層: 境界層は、固体表面の近くの薄い流体の層であり、流体速度は表面のゼロから自由河川速度に変化します。
2。勢い: 運動量は動きの塊であり、流体粒子の速度に直接関係しています。
3。運動量不足: 境界層では、表面近くの流体粒子は、自由河川流よりも速度が低くなっています。これは、勢いが少ないことを意味します。境界層と自由ストリームの間の運動量のこの違いは、運動量赤字と呼ばれます 。
4。運動量の厚さ(θ): 運動量の厚さは、流体速度が自由河川速度と均一に等しく、質量流量が同じままである場合、境界層の仮説的な厚さを表します。言い換えれば、実際の境界層と同じ運動量不足を持つために境界層が伸びる必要がある距離です。
本質的に、運動量の厚さはを定量化します 境界層の存在による運動量の損失
物理的な解釈:
* より大きな運動量の厚さ より大きな運動量不足と、摩擦抵抗が大きい厚い境界層を示します。
* より小さな運動量の厚さ より小さな運動量の赤字と、摩擦抵抗が少ない薄い境界層を示します。
運動量の厚さの重要性:
* ドラッグ計算: 運動量の厚さは、皮膚の摩擦のために体の抗力の計算に使用されます。
* 境界層分析: 境界層の発達と、流れ特性に対するその影響を理解するのに役立ちます。
* 空力設計: エンジニアは、航空機の翼や他の合理化された体を設計する際に勢いの厚さを利用して、抗力を最小限に抑え、効率を改善します。
要約: 運動量の厚さは、流体の流れに対する境界層の影響を定量化するのに役立つ流体ダイナミクスの貴重なパラメーターであり、抗力やその他の流れ現象を理解して予測するために重要です。