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18 関係: 境界層、乱流、乱流モデル、後方乱気流、パラシュート、アポロ宇宙船、オリオン (宇宙船)、スリップストリーム、再突入カプセル、動圧、粘度、音速、風洞、航跡波、抗力、流体、流体力学、数値流体力学。
境界層
境界層(きょうかいそう、boundary layer)とは、ある粘性流れにおいて、粘性による影響を強く受ける層のことである。1904年、ドイツの物理学者ルートヴィヒ・プラントルによって発見された。
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乱流
乱流(らんりゅう、turbulence)は、流体の流れ場の状態の一種。乱流でない流れ場は層流と呼ばれる。 乱流の確立した定義は現時点においても存在しないが、数学的にはナヴィエ・ストークス方程式の非定常解の集合であるということができる。層流と乱流のおおよその区別はレイノルズ数によって判断され、レイノルズ数の値が大きいと乱流と判断される。また、層流が乱流に遷移するときのレイノルズ数を臨界レイノルズ数という。 生活の中でのわかりやすい例としては水道の蛇口から流れる水がある。水道の水は流れが少ないときはまっすぐに落ちるが、少し多くひねると急に乱れ出す。このとき前者が層流、後者が乱流である。生活の中で見られる空気や水の流れはほぼ全てが乱流であるだけでなく、熱や物質を輸送して拡散する効果が非常に強いので、工学的にも非常に重要である。
見る 後流と乱流
乱流モデル
乱流モデル(らんりゅうもでる、Turbulence model)とは、計算流体力学(CFD)において、乱流を数値解析する際によく用いられる数学モデルである。乱流は複雑な性質を持つために、数値計算には一般に膨大な計算格子を必要とし適用が困難である。これの対策として考えられたのが、乱流モデルを導入する解析手法である。これは、DNSのように乱流に含まれるすべての大きさの渦変動を解析することはやめ、ある程度大きな渦の変動を解析対象とし、小さな渦の変動が及ぼす影響について、適当な物理モデルにより表現するというものである。乱流モデルとは、この場合に導入される物理モデルの総称である。
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後方乱気流
後方乱気流(こうほうらんきりゅう、wake turbulence)は、航空機の運航によって引き起こされる乱気流のことである。その中には翼の上下面の圧力差によってその背後に発生する気流の渦(翼端渦)や、ジェットエンジンの、ヘリコプターのダウンウォッシュなどがある。
見る 後流と後方乱気流
パラシュート
アメリカの空挺歩兵。両手で握ったライザーを引くまたは緩めることで、ある程度の操縦が可能なタイプ パラシュート降下の瞬間。黄色いストラップは自動開傘索。 陸上自衛隊の60式空挺傘手前の主傘を背負い、奥の予備傘を身体前部に装着する。 ドラッグシュートを用いたスペースシャトルの着陸 イタリアの無名人士による最古のパラシュート図版(1470年) パラシュート(Parachute)は、傘のような形状で空気の力を受けて速度を制御するもの。名前はイタリア語の「守る」 (parare) とフランス語の「落ちる」 (chute) を組み合わせた造語である。落下傘(らっかさん)とも呼ばれている。
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アポロ宇宙船
アポロ宇宙船は、コマンドモジュール、サービスモジュール、月着陸船、打ち上げ脱出システム、宇宙船/月着陸船アダプターから構成される。 アポロ宇宙船(アポロうちゅうせん、)は、1960年代末までに人類を月に送り、安全に地球に送り返すというアメリカ合衆国のアポロ計画の目標を達成するために設計された宇宙船であり、3つのパーツから構成される。宇宙船は使い捨て型で、アポロ司令・機械船 (CSM) とアポロ月着陸船 (LM) から構成される。打ち上げ脱出システム (LES) は、打上げ時の緊急事態の時にのみ使われ、さらに宇宙船/月着陸船アダプター (SLA) はCSMとを打上げ機につなぎ、LMを格納するために設計された。
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オリオン (宇宙船)
オリオン(、またオライオンとも)は、アメリカ航空宇宙局 (NASA) がスペースシャトルの代替として開発中の有人ミッション用の宇宙船である。 当初はCrew Exploration Vehicle(クルー・エクスプロレイション・ビークル、略称はCEV)と呼ばれていたが、2006年8月22日に、オリオン座にちなみ「オリオン」と正式に命名された。この宇宙船は国際宇宙ステーション (ISS) への人員輸送や、次期有人月着陸計画(コンステレーション計画)への使用を前提に開発されていたが、2010年にコンステレーション計画が中止されたため、新たに「オリオン宇宙船」(Orion Multi-Purpose Crew Vehicle、略称はMPCV)として、ISSへの人員と貨物の輸送と回収に用途が変更されて開発が続けられている。その後、この機体は小惑星の有人探査にも使うことが表明された。オリオンの開発は、ロッキード・マーティンが行なっている。
スリップストリーム
スリップストリーム (slipstream) とは、プロペラを使用する航空機の後方に発生する後方に向いたらせん状の空気流、高速走行する物体の直後に発生する現象、もしくはスポーツ競技においてその現象を利用し直前を走行する人物・物体を抜き去る際に用いられる技術のこと。 主にモータースポーツなどのスポーツ用語として用いられ、競技やカテゴリによってはドラフト(Draft)ドラフティング(Drafting〈英語版〉)またはトー (Tow) トーイング (Towing) こちらGAORA INDYCAR実況室(2015年05月14日)2020年5月10日閲覧。ともいう。
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再突入カプセル
神舟5号の再突入カプセル 再突入カプセル(さいとつにゅうカプセル、Reentry capsule)は、宇宙飛行後に地球に戻ってくる宇宙船の一部である。形は部分的に空気力学によって決定される。カプセルは、平滑末端を下にして落ちると空気力学的に安定し、平滑末端側に大気圏再突入時の熱シールドを必要とするだけである。形は、古めかしい車のヘッドライトと似ている。有人カプセルには、宇宙船の機器パネル、貯蔵スペース、乗組員用のシートが備えられる。カプセルの形が揚力に乏しいため、最終降下は、水上着陸、陸上着陸、航空機による回収のいずれにしてもパラシュートで行われる。対照的に、スペースプレーンの再突入機は、より柔軟な再突入ができるように設計されている。
見る 後流と再突入カプセル
動圧
動圧 (どうあつ、Dynamic pressure, Velocity pressure) とは、単位体積当たりの流体の運動エネルギーを圧力の単位により表したものであり、以下の式により定義される。 ここで |- | q; ||。
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粘度
粘度(ねんど、Viskosität、viscosité、viscosity)は、物質のねばりの度合である。粘性率、粘性係数、または(動粘度と区別するため) 絶対粘度とも呼ぶ。一般には流体が持つ性質とされるが、粘弾性などの性質を持つ固体でも用いられる。 量記号にはμまたはηが用いられる。SI単位はPa·s(パスカル秒)である。CGS単位系ではP(ポアズ、10-1Pa·s)が用いられた。動粘度(後述)の単位として、cm/s。
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音速
音速(おんそく、speed of sound)とは、音が物質(媒質)中を伝わる速さのこと。
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風洞
測定部に設置された飛行機模型(グレン研究センター 1957年) 風洞(ふうどう、wind tunnel, WT)は、人工的に小規模な流れを発生させ、実際の流れ場を再現・観測する装置ないし施設。発生させた流れの中に縮小模型などの試験体を置き、局所的な風速や圧力の分布・力・トルクの計測、流れの可視化などを行う。 14x22フィート 亜音速風洞の施設 風洞を用いたこのような実験は風洞実験あるいは風洞試験と呼ばれ、航空機・鉄道車両・自動車など高速で移動する輸送機械や、高層ビル・橋梁など風の影響を受け易い建築物の設計に用いられている。 風洞実験は、流体力学全体から見ると、理論 (Analitycal Fluid Dynamics, AFD) と数値計算 (Computational Fluid Dynamics, CFD) と対比して実験流体力学 (Experimental Fluid Dynamics, EFD) と呼ばれる研究手法に位置づけられる。
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航跡波
航跡波(こうせきは)、または航走波(こうそうは)、引き波(ひきなみ)、曳き波(ship wave, sailing wave, wake)とは、流れの中で静止する物体、もしくは水面を航行する物体(船舶など)の下流側水面に生じる波のパターン。日本の船舶用語ではウェーキとも。
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抗力
流体の中にある板の揚力と抗力 抗力(こうりょく、drag)とは、流体(液体や気体)中を移動する、あるいは流れの中におかれた物体にはたらく力の、流れの速度に平行な方向で同じ向きの成分(分力)である。流れの速度方向に垂直な成分は揚力という。 追い風で水面をかき分けて進んでいる帆船は、空気から進行方向の抗力を、それより弱い逆方向の抗力を水から受けている。また、レーシングカー等ではマイナスの揚力でダウンフォースを発生させている。抗力も揚力もケースバイケースで、その方向が字義通りではない場合がある。
見る 後流と抗力
流体
流体(りゅうたい、fluid)とは、静止状態においてせん断応力が発生しない連続体の総称である。 一般的には液体や気体であるが、液体と気体が混ざったものやこれらに微量の固体が混ざった混相流体のように特殊な流体として扱われるものもある。
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流体力学
流体力学(りゅうたいりきがく、fluid dynamics / fluid mechanics)とは、流体の静止状態や運動状態での性質、また流体中での物体の運動を研究する、力学の一分野。
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数値流体力学
数値流体力学(すうちりゅうたいりきがく、computational fluid dynamics、略称:)とは、偏微分方程式の数値解法等を駆使して流体の運動に関する方程式(オイラー方程式、ナビエ-ストークス方程式、またはその派生式)をコンピュータで解くことによって流れを観察する数値解析・シミュレーション手法。計算流体力学とも。コンピュータの性能向上とともに飛躍的に発展し、航空機・自動車・鉄道車両・船舶・血流等の流体中を移動する機械および建築物の設計をするにあたって風洞実験に並ぶ重要な存在となっている。
見る 後流と数値流体力学

