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ミリチャネルやマイクロチャネルに見られる混層流を特徴づける場合、スラグ流やプラグ流という言葉を耳にします。でもこの2つの定義がわかりません。どなたか教えてください。もしくは参考書を紹介してください。よろしくお願いします。

A 回答 (1件)

slugとはナメクジ,plugとは栓のことです。



これだとイメージが膨らまないので,英文ですが,参考URLに示す PDFファイル中の図を見て下さい。文章を読まなくとも,図だけ見ればイメージが湧きます。

なお実際はplug流とslug流はあまり区別していません。分野,人,業界によって最初に遭遇した言葉を以後,同様な大気泡(テイラー気泡)が流れる二相流や混相流に対して使っているのが実情だと思います。

垂直上昇管内流ではスラグ流の方が一般的でプラグ流はあまり使われていませんが,水平管内流では,強いて言えば参考URL中の図にあるように,スラグ流に至らない elongated bubble(気泡が多数合体して流れ方向に若干延びた大気泡)の場合にプラグ流と称しているようです。

参考URL:http://www.see.ed.ac.uk/~johnc/teaching/fluidmec …
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
それほど明確な区別はなさそうですね。
図のイメージを参考に使い分けしていこうと思います。
ありがとうございました。

お礼日時:2005/02/17 19:02

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Q流体力学の流れにつて

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たとえば円管内の流れの場合、層流は、Reが低いときの流れ、速度分布が放物線になります。栓流は、理想化した流れで、管内断面で、速度が一定、速度分布がフラットです。このような流れは、計算を容易にするための仮定か、上流に細かい格子を置いて、人工的につくる場合があるそうです。仮定の方は、熱力学の計算などで、出てきたことを記憶しています。人工的な方は、翼型の実験などで使う小型の風洞で、断面上で風速が一定になるように、細かい格子を置いていました。ですから、層流の栓流というのも、計算を容易にするために、仮定されることもあるようです。栓流のことを、ピストン流というのも、聞いたことがあります。この呼び方の方が、分かりやすいと思いますが、正式名称ではないでしょう。HPは英文のWikipediaが一番分かりやすいでしょう。

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分かりません。
いろんな書籍を買って勉強していますが、難しくて分かりません。
それに独学ですので、聞ける人がいなくて困っています。
どなたか、簡単に熱交換の基礎式などを教えてください。

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 伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
 基本式は、Q=UAΔtです。
 Q:交換される熱量
 A:伝熱面積
Δt:伝熱面内外の温度差
  (冷却水入出の差ではない)

 ここで曲者は、U(総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの)です。
 Uの内部構造は、1/U=1/h1+1/hs1+L/kav.+1/hs2+1/h2と表現され、hを見積もる事が大変難しいのです。
 h:伝熱面の境膜伝熱係数、内外2種類有る。
 hs:伝熱面の汚れ係数、内外2種類有る。
 L:伝熱面厚み
 kav:伝熱面の熱伝導率の異種温度の平均、熱伝面内外で温度が異なり、温度によって変化する熱伝導率を平均して用いる。
 hは、流体の種類や流れる速さ(主な指標はレイノルズ数)によって変化します。
 hsは、どの程度見積もるか、、、設備が新品ならZeroとしても良いのですが、使い込むとだんだん増加します。
 更には、Aも円管で厚みが有る場合は、内外を平均したり、Δtも入り口と出口の各温度差を対数平均するとか、色々工夫すべきところがあります。

>冷却管はステンレス製(SUS304)です。
 →熱伝導度の値が必要です。
>冷却管の中の水の温度は入口が32℃で出口が37℃です。>流量は200t/Hr程度流れております。
 →冷却水が受け取る熱量は、200t/Hr×水の比熱×(37-32)になります。この熱量が被冷却流体から奪われる熱量です。=Q
>冷却管の外径はφ34で長さが4mのものが60本
>冷却管の外径での総面積は25.6m2あります。
 →冷却管の壁厚みの数値が計算に必要です。
 伝熱面積も外側と内側を平均するか、小さい値の内側の面積を用いるべきです。

 まあしかし、現場的な検討としては#1の方もおっしゃっているように、各種条件で運転した時のU値を算出しておけば、能力を推し測る事が出来ると思います。
 更には、熱交換機を設備改造せずに能力余裕を持たせるには、冷却水の温度を下げるか、流量を増やすか、くらいしか無いのではないでしょうか。

 伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
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 Q:交換される熱量
 A:伝熱面積
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  (冷却水入出の差ではない)

 ここで曲者は、U(総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの)です。
 Uの内部構造は、1/U=1/h1+1/hs1+L/kav.+1/hs2+1/h2と表現され、hを見積もる事が大変難しいのです。
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Qレイノルズ数の具体的な値について

円管内流れにおける臨界レイノルズ数について教えてください。
調べても2000~4000などとあいまいにしか出てきません。。
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Q偏微分の記号∂の読み方について教えてください。

偏微分の記号∂(partial derivative symbol)にはいろいろな読み方があるようです。
(英語)
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正統には∂u/∂x で「partial derivative of u with respect to x」なのかもしれません。
(日本語)
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MS-IMEはデルで変換します。JIS文字コードでの名前は「デル、ラウンドディー」です。

そこで、次のようなことを教えてください。
(1)分野ごと(数学、物理学、経済学、工学など)の読み方の違い
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(4)他の読み方、あるいはニックネーム

Aベストアンサー

こんちには。電気・電子工学系です。

(1)
工学系の私は,式の中では「デル」,単独では「ラウンドデルタ」と呼んでいます。あとは地道に「偏微分記号」ですか(^^;
その他「ラウンドディー」「パーシャル」までは聞いたことがあります。この辺りは物理・数学系っぽいですね。
申し訳ありませんが,あとは寡聞にして知りません。

(3)
初心者へのお勧めとは,なかなかに難問ですが,ひと通り教えておいて,式の中では「デル」を読むのが無難かと思います。

(4)
私はちょっと知りません。ごめんなさい。ニックネームは,あったら私も教えて欲しいです。

(2)
専門家に向かって「デル」はちょっと危険な香りがします。
キザになってしまうかどうかは,質問者さんのパーソナリティにかかっているでしょう(^^

*すいません。質問の順番入れ替えました。オチなんで。

では(∂∂)/

Qブラジウスの式(管摩擦係数)

こんにちは。
流体力学についての質問です。

簡易的に管摩擦係数 f を求める場合に、
ブラジウスの式が使われる場合がありますが、
教科書によって
f=0.079*Re^(-0.25) と書いてあったり、
f=0.3164*Re^(-0.25) と書いてあったりするのですが、
これは、摩擦係数の考え方の違いなのでしょうか?

ちょうど4倍違うので、そうなのかなぁと勝手に思ったのですが。
なぜこのように違う表記があるのか、
そして、どういう考え方のもと両者が違うのかをどなたか教えてください。

Aベストアンサー

摩擦係数にはダルシーの摩擦係数Cdとファニングの摩擦係数Cfと
二種類あり、Cd=4Cfの関係があります。
その結果、摩擦係数としてファニングを用いるか、ダルシーを
用いるかによって、ブラジウスの式などの摩擦係数の整理式の
係数が4倍異なる、という結果になります。

論文などでは"ダルシーの"摩擦係数というように明確に記載が
ある場合もありますが、無い場合もありますので、摩擦損失と
管摩擦係数の関係式などを見ながら、どちらの摩擦計数が
用いられているか判定していく必要があります。
(それでもどうしても判断つかない場合もあります。)

詳細はそれぞれの教科書をよく読んでください。

Qエクセルの散布図のX軸に文字を表示したいのですが、どうしたらよいのでしょうか?

エクセルの散布図を使って、下の表をグラフにしたいと思ってます。
a  a1
b  a2
c  a3

この場合、そのまま折れ線グラフにすると、X軸にしっかり、a,b,cと出てくるのですが、散布図の場合は、X軸が1,2,3となってしまって、セル内の文字が表示されません。

X軸の目盛りに、セル内の文字を表示させるにはどうしたらよいのでしょうか?お願いいたします。

Aベストアンサー

残念ですが散布図では不可能です。
そもそもグラフの概念が違います。
散布図は変数領域に対するもう一方の変数の領域を見るためのグラフです。
主に物の寸法バラツキに対する、出力される数値などの相関性を見るために使用するので、要素は全て変数なんです。

質問内容のグラフは、モノに対する物量をあらわすという考え方がありますので、X軸は必然的に固有名詞になります。
この場合、散布図ではなく折れ線グラフで表すのが普通ですね。(2軸の折線でなくても可能)
Y軸要素が2つまでなら、Y1軸とY2軸に分けて要素振り分けが可能です。3つ以上ですと、EXCELでは不可能でしょう。
また、X軸の名称は同列の高い順に並びますので、連続性がある場合は、グラフの元データは上から順番に記入していかなくてはなりません。

Qエクセル STDEVとSTDEVPの違い

エクセルの統計関数で標準偏差を求める時、STDEVとSTDEVPがあります。両者の違いが良くわかりません。
宜しかったら、恐縮ですが、以下の具体例で、『噛み砕いて』教えて下さい。
(例)
セルA1~A13に1~13の数字を入力、平均値=7、STDEVでは3.89444、STDEVPでは3.741657となります。
また、平均値7と各数字の差を取り、それを2乗し、総和を取る(182)、これをデータの個数13で割る(14)、この平方根を取ると3.741657となります。
では、STDEVとSTDEVPの違いは何なのでしょうか?統計のことは疎く、お手数ですが、サルにもわかるようご教授頂きたく、お願い致します。

Aベストアンサー

データが母集団そのものからとったか、標本データかで違います。また母集団そのものだったとしても(例えばクラス全員というような)、その背景にさらならる母集団(例えば学年全体)を想定して比較するような時もありますので、その場合は標本となります。
で標本データの時はSTDEVを使って、母集団の時はSTDEVPをつかうことになります。
公式の違いは分母がn-1(STDEV)かn(STDEVP)かの違いしかありません。まぁ感覚的に理解するなら、分母がn-1になるということはそれだけ結果が大きくなるわけで、つまりそれだけのりしろを多くもって推測に当たるというようなことになります。
AとBの違いがあるかないかという推測をする時、通常は標本同士の検証になるわけですので、偏差を余裕をもってわざとちょっと大きめに見るということで、それだけ確証の度合いを上げるというわけです。

Q“ in situ ” とはどういう意味ですか

科学の雑誌等で、“ in situ ” という言葉を見ますが、これはどういう意味でしょうか。
辞書では、「本来の場所で」、「もとの位置に」などと意味が書いてありますが、その訳語を入れても意味が通りません。
分かりやすく意味を教えていただけないでしょうか。

Aベストアンサー

「その場所で」というラテン語です(斜体で書くのが一般的です)。

in vitroとかin vivoと同じように、日本語のなかでも訳さないでそのまま「イン シチュ」あるいは「イン サイチュ」というのが普通でそのほうがとおりがいいです。うまい訳語がないですし。

生物学では、in situ hybridizationでおなじみです。この意味は、染色体DNAやRNAを抽出、精製したものを試験管内、あるいはメンブレンにブロットしたものに対してプローブをhybridizationさせるのに対比して、組織切片や組織のwhole mount標本に対してプローブをhybridizationすることをさします。
これによって、染色体上で特定のDNA配列を検出したり、組織標本上で特定のRNAを発現する細胞を検出したりできます。生体内の局在を保った状態でターゲットを検出するということです。

化学反応、酵素反応などでは、溶液中の反応のように、すべての役者が自由に動き回れるような系ではなく、役者のうちどれかがマトリックスに固着していて、その表面だけで反応がおこるようなケースが思い浮かびます。

「その場所で」というラテン語です(斜体で書くのが一般的です)。

in vitroとかin vivoと同じように、日本語のなかでも訳さないでそのまま「イン シチュ」あるいは「イン サイチュ」というのが普通でそのほうがとおりがいいです。うまい訳語がないですし。

生物学では、in situ hybridizationでおなじみです。この意味は、染色体DNAやRNAを抽出、精製したものを試験管内、あるいはメンブレンにブロットしたものに対してプローブをhybridizationさせるのに対比して、組織切片や組織のwhole mount標本に対...続きを読む

Q転化率

転化率の定義を教えてください。

Aベストアンサー

styrenさん、こんばんは。

参考URLに、大変面白い例が載っていました。

「新入生100人(原料)が入学し、1年後に、卒業試験がある(反応器)。
 合格者は、卒業(生成物)。
 不合格者(未反応物)は、在籍する(リサイクルにまわされる)」

このとき、
 卒業試験の合格率=(1回転化率)

のようです。
このときの、反応器に入れられる量=原料+リサイクル

なので、合格率は、

(生成物)÷(原料+リサイクル)×100=1回転化率

のようにかけると思います。
ご参考になればうれしいです。

Q壁面せん断応力の導出で

毛細管流量計を使って流体粘度を測定する実験をしました。

ニュートン流体が直径Dの円管内を管内平均流速vで流れる時、
層流における壁面せん断応力τwとせん断速度8v/Dの関係は
 τw=μ(8v/D)・・・(1)
μはその温度における流体の粘度だそうです。

また、流出した体積をV0、流出時間をtとすると、
V0=(πD^2/4)vtであるから、管内平均流速vは
v=4V0/πD^2tで求められる。すると
 τw=(ρgD/4L){Hi-(θv^2)/(2g)}・・・(2)
ρ:流体密度、g:重力加速度、L:毛細管長さ
Hi:水槽水位、θ:補正係数(=2.8)

このように、τwを表す2つの式がさも当然のように書かれています。
が、教科書を見ても載っていない式であり、
θのような聞いた事も無いような値まで入っていて、
どのように導出すれば出てくるのか判りません。
2つの式の導出方法を教えて下さい。

Aベストアンサー

後半の質問に回答します。

ベルヌーイの定理を使います。
水槽の水面と毛細管出口でベルヌーイの式をたてて、、
ρgHi=Δp+θ*ρv^2/2 (1)

ところで、
Δp=4τL/D (2)
ですから、
(1)(2)よりΔpを消去し、整理すれば
ご質問の式が出てきます。


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