飛行機の「楕円形の下半分を切ったような形の翼」の上方を翼上面に沿って流れる気流と下方を翼下面に沿って流れる気流に粘性抵抗0として「連続の方程式」と「ベルヌイの定理」を適用してみます
翼によって気流が分断される前の場所で
両気流の水平幅と垂直幅が同じとして垂直幅Hを十分小さく取り
両気流の速度と気圧は等しくそれぞれV,Pとする
翼によって気流が分断されている場所で
上方気流の翼表面における速度,気圧,垂直幅をそれぞれ
Vu,Pu,Huとし
下方気流の翼表面における速度,気圧,垂直幅をそれぞれ
Vd,Pd,Hdとする
すると「空気の密度」∝「空気の圧力」だから
「連続の方程式」から
Vu・Pu・Hu=V・P・H=Vd・Pd・Hd・・・(*1)
「ベルヌイの定理」から
kを適当な正の実数として
k・Vu^2+log(Pu)=k・V^2+log(P)=k・Vd^2+log(Pd)
                       ・・・(*2)

翼の形状から「翼表面上のおける上方気流」は「翼表面上のおける下方気流」より垂直幅が小さいと考えられるから
Hu<Hd
従って(*1)式からVd・Pd<Vu・Pu
この不等式を使って(*2)から
Pd<Puを示したいのですができません

そこで質問します
(1)連続の方程式からの式は正しいですか?
間違っていたら正しい式を教えてください
(2)ベルヌイの定理からの式は正しいですか?
間違っていたら正しい式を教えてください
(3)飛行機の揚力は上式または修正された式から説明できますか?
できるとしたら説明をしてください
できない場合にはどうのように揚力を説明すればいいでしょうか?

よろしくお願いします

A 回答 (2件)

かなり時間が経ってしまっているご質問ですが,一応回答します.


どうも連続の方程式もベルヌイの方程式も違うような気がします.
連続の方程式は質量保存則,ベルヌイの方程式はエネルギ保存則を意味します.

それから根本的な問題ですが,揚力の発生の説明には翼の断面形状は
あまり関係しません.
翼の周りに「循環」が生じていることで翼上下面の速度差が生じます.

さらに,seetaさんのご指摘:
>上にある翼は上下では空気がとおる長さが違います。
>にもかかわらず、始点から終点へと移動する時間は変わりません。

これは実際の物理現象とは全く違っています.
翼前縁で上下に分離した流体粒子は,同じ時間に翼後端で一緒にはなりません.
翼上面を流れた流体の方が遥かに速く流れ去って行きます.
これは風洞実験でも確認されている事実です.

一応参考のHPを紹介しておきます.

参考URL:http://www20.u-page.so-net.ne.jp/pd6/ymatchan/fl …
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もう遅いですかね。


上記の考え方とは違うアプローチを説明します。
もしかしたら見当違いかも知れないので、
そのときはご了承ください。

揚力とは、空気が圧力が高い方から低い方へと移動する性質を利用しています。

まず翼の条件として、
  上側と下側では上側が距離が長い。
  つまり、「楕円形の下半分を切ったような形の翼」でいいと思います。

次に翼ですが、翼によって分けられる空気は翼の後ろで
再び一緒になるということが大事になってきます。

後、その他の細かい条件は考えていません。

早速説明に入ります。

ベルヌーイの式はうる覚えですが、
 圧力項 + 速度項 + 高さ項 = 一定
だったはずです。
今回の説明では高さ項(位置エネルギー)は考えず説明します。
つまり、速度が上がると圧力は減少することを意味します。
よって、翼の上の空気の速度が速いということが言えれば、
揚力が働くことを証明できることになります。

上にある翼は上下では空気がとおる長さが違います。
にもかかわらず、始点から終点へと移動する時間は変わりません。
これは、上側の方が流速が速いことを意味しています。

これでもう証明されました。
空気が翼の上下へ分かれることで、その流速は上側の方が
早くなります。
このことをベルヌーイの式に適用することで、
上側の圧力の方が小さいことがわかります。
よって、空気は圧力が大きい方から小さい方へ行くので、
翼には揚力が働くことがわかります。

説明不足と思いますが、これで終了させてもらいます。
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Qパスカルとは?

吸気していわゆる真空状態にした袋が100パスカルだとはどういう状況なのでしょうか?

私にこれを調べておくように言った者も「大気圧は1013hPaなんだけど、25Paってどういうこと?」と、私同様パスカルとは何かわかっておりません。

1Pa=1m2あたり1ニュートン
1N=1kgの物体に1秒間に1m/秒の加速度、と調べたのですが、何のことかさっぱりわかりません。
解りやすいサイトや、イメージしやすいご説明をよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

No.3です。

> 100Paは1平方メートルを100Nで押す力という事でしょうか?
その通りです。

> 100Nは1平方メートルにつき100kgのものが1秒間に1m/sの加速度ということなんでしょうか?
ニュートンは力の大きさですから、「1平方メートルにつき」の部分は不要です。

この際、加速度のことは考えない方がいいと思います。物体の運動を考えているわけではありませんので。
力Fと加速度aの間には、
 F=m a  (m:物体の質量)
の関係がありますから、加速度の代わりに力で考えてください。
No.4さんのおっしゃるように、
1[kg]のものを置いた時に働く力は約10[N](前は9.8[N]と書きましたが。)です。したがって100[N]は、約10[kg]の物体にかかる重力です。

まとめると、
 100[Pa]の圧力
→底面1[m^2]の、10[kg]の物体を乗せたときに、床に働く圧力です。
単位を換算すると、
→底面1[cm^2]の、1[g]の物体を乗せたときに、床に働く
圧力と同じです。

これを大気圧と比較すると、大気圧は1013[hPa]ですから、
地上の1[m^2]の部分には、約10[t]もの力が働いているのです。
これも単位を変えると、
地上の1[cm^2]の部分には、約1[kg]の力が働いていることになります。


最後に ~加速度を考える場合~
「100[N]」の解釈は、「100[kg]の物体に100[N]の力を加えると、その力を加えている間、物体は毎秒1[m/s]ずつ加速していく。」ということです。

No.3です。

> 100Paは1平方メートルを100Nで押す力という事でしょうか?
その通りです。

> 100Nは1平方メートルにつき100kgのものが1秒間に1m/sの加速度ということなんでしょうか?
ニュートンは力の大きさですから、「1平方メートルにつき」の部分は不要です。

この際、加速度のことは考えない方がいいと思います。物体の運動を考えているわけではありませんので。
力Fと加速度aの間には、
 F=m a  (m:物体の質量)
の関係がありますから、加速度の代わりに力で考えてください。
No.4さんのおっ...続きを読む

Q非粘性流体中の平板翼の揚力係数について

非粘性流体中の平板翼の揚力係数を求める実験をしており、個人的に理論解を調べているのですが、流体力学の文献を開いてみてもなかなか載っておらず困っております。もしよろしかったらそれが載っているWebや文献などを教えてもらえたら幸いです。よろしくお願いします。

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NASAやNACAの文献は当たられましたか?
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私自身は直接調べたことはないのですが,ご参考まで..

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音圧のの単位の「パスカル」と騒音の単位の「デシベル」との関係について質問します。
(1)まず第1段階で、実際の音圧(音のエネルギー)を測定して得られた実測値(パスカル)を先に取得して、
(2)その次の第2段階で、上記の第1段階で取得した実測値(パスカル)を対数に変換することにより、騒音レベルの値(デシベル)を算出する、
と考えてよいのでしょうか?

Aベストアンサー

デシベルというのは「AはBの100倍」といった場合の100に相当する数字です。

騒音がCデシベルというとき騒音がAパスカルとするとBは何かということが気になります。

これは国際的なルールがあって基準音圧p0(20μPa=20*10^(-6)Pa)の何倍かという

ことになっています。そしてデシベルはこの何倍という数字を対数に変換しています。

整理すると

(1)まず第1段階で、実際の音圧(音のエネルギー)を測定して得られた実測値(Pパスカル)を先に取得して、

(2)その次の第2段階で、実測値(Pパスカル)と基準音圧p0(=20μPa=20*10^(-6)Pa)の比を

  対数に変換することにより、騒音レベルの値(デシベル)DBを算出する。式で書けば


  騒音の大きさ=20×log(P/P0)DB


この式の意味するところは、騒音が大きくなって基準音圧の10倍になると騒音は20DB、

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現在、騒音が50DBで、ジェット機が通過して70DBになったとすると騒音の音圧の大きさは

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デシベルというのは「AはBの100倍」といった場合の100に相当する数字です。

騒音がCデシベルというとき騒音がAパスカルとするとBは何かということが気になります。

これは国際的なルールがあって基準音圧p0(20μPa=20*10^(-6)Pa)の何倍かという

ことになっています。そしてデシベルはこの何倍という数字を対数に変換しています。

整理すると

(1)まず第1段階で、実際の音圧(音のエネルギー)を測定して得られた実測値(Pパスカル)を先に取得して、

(2)その次の第2段階で、実測値(Pパスカル)と基準音圧p...続きを読む

Q後退翼の翼端失速について

お世話になります。

後退翼は翼端から失速が起こりますが、
理由に工学の本には、
気流が翼端方向に流れ、翼端部の境界層が厚くなるため
翼端から失速すると書いてあります。
(他の理由、例えばテーパーとかはこの場合考えないとして)

境界層が厚くなるということは、
「層流境界層より乱流境界層の方が厚いため、」
翼端部が乱流境界層になると考えて、
より剥離しにくくなると思ってしまうのですが、
(ボルティックジェネレータとか...)

どこの理解に問題があるのでしょうか?
そもそもとんちんかんな質問なのかもしれませんが、
どなたかどうぞご教授下さい。

Aベストアンサー

皆の回答文が纏まっていないので、質問者様は混乱をきたしていることと思います。
ここで質問を整理しましょう。

>気流が翼端方向に流れ、翼端部の境界層が厚くなるため翼端から失速する
しかし、
>境界層が厚くなるということは、翼端部が乱流境界層になると考えて、より剥離しにくくなると思ってしまうのですが
ここで質問が途切れています。 続きを補足すると
 “したがって、「翼端から失速する」と矛盾する”
と考えてよいのですね? つまり、
 1.後退翼では気流が翼端方向に流れる
 2.翼端部の境界層が厚くなる
 3.翼端部が乱流境界層になる
 4.より剥離しにくくなる
 5.翼端から失速すると矛盾する
ですね。

個々に考えていきましょう。
1.後退翼では気流が翼端方向に流れる  これについては問題ないようです。
2.翼端部の境界層が厚くなる  これについても異論はないようです。
3.翼端部が乱流境界層になる
理由:>「層流境界層より乱流境界層の方が厚いため、」翼端部が乱流境界層になる

No.1さまの「境界層が厚くなる = 境界層遷移して乱流になる」あるいは「厚い境界層 = 必ず乱流境界層」ではない。
と言われているように境界層の厚みと境界層遷移または乱流境界層とは直接的に関係はありません。

境界層とは、簡単にいえば、流体に粘性があれば物体に接しているところの流速はゼロで物体から離れるに従って流速は増加していきついには自由流体の速さと一致します。(自由流速と呼ぶことにします)
物体に一番近い自由流速面から物体の表面までを境界層と呼びます。

流れに平行な平板上面での流れを見ますと境界層は物体の先端がゼロで流れの後ろに行く程厚くなります。
自由流速(= 機速)が遅い場合は、流体同士の運動量の交換が少なく安定していますので、境界層内部の流れは厚みが極端に厚くならない限り(通常境界層の厚みは流れの方向に沿った物体の長さに関係します)規則正しさを保てます。 層流境界層です。

流速が増すにつれ、流体の慣性力が強くなり、粘性で物体表面にくっついた流体との流速差が大きくなり、やがて、境界層の中で渦を伴って境界層の厚さを増しながら物体表面付近の流れとの間で運動量の交換が盛んになり、乱流境界層への遷移が起き、剥離もし難くなってきます。 乱流境界層です。 

乱流境界層への遷移は、マッハ数(流体の相対速度と音速(絶対温度と気圧の平方根に比例して変化 = 求めやすい)との比:数値が単純なため(無次元数)ノットなどの速度単位の値を使用する代わりにマッハ数が使われます)と流れの方向に沿った物体の長さ(気流方向の翼弦長)と空気の動粘度(or動粘性係数)に依存します。 
この3っつの値を使った関数であるレイノズル数は層流境界層であるか乱流境界層であるかの判断にも使われます。

4.より剥離しにくくなる
乱流境界層の方が層流境界層より剥離し難いというのは、上の説明である程度はお分かりだと思います。

5.翼端から失速すると矛盾する
境界層剥離(層流境界層、乱流境界層の区別はありません)は、翼端であるなどの条件は入れないで考慮します。
一定流速中の有弦長の平板(翼)の迎え角を徐々に増していきますと、流体は慣性で自由流と同じ流れを維持しようとしますが、流体の粘性が流体を平板(翼)に吸いつけよう(剥離をしないよう)と働きます。 
やがて、境界層が厚くなるにつれ、自由流付近の境界層の一部が縦方向の渦となって、平板(翼)後縁付近で境界層の下に潜り込むような動きをし、ついには、平板(翼)後縁の境界層を剥離させ始めます。

更に、迎え角を増していくと、自由流と平板(翼)の方向との角度が大きくなり(慣性力>>粘性による吸着力)が剥離部分は平板(翼)前縁の方に進んでき、揚力を極端に減少させ、失速させます。
翼端では他の部分より元々境界層が厚いので、それだけでも一番先に境界層剥離 → 失速という図式を取るのは理解できることでしょう。

機速が遅い場合は、層流境界層剥離 → 失速、速い場合は、乱流境界層剥離 → 失速となります。
ジェット機の失速には、他に気流の部分的に発生する音速の衝撃波によるもの、高高度飛行による、空気密度低下によるもの等々があります。

>層流境界層であろうが乱流境界層であろうが境界層が厚くなるということは、それだけ上下面の圧力差が大きくなっているため失速しやすくなる。
「上下面の圧力差が大きくなっているため」… 違います。そんなこと言っていません。 

5.翼端から失速すると矛盾する
上記の通り、層流境界層、乱流境界層の生成過程、境界層剥離 → 失速への移行と境界層の厚さ、などを考慮し検討すれば、同一ケースで、ただ単に「翼端の境界層が厚い = 乱流境界層 ⇒ より剥離しにくくなる ⇒ 矛盾する」という考察過程のどこが間違っているのかは容易に判断できることだと思います。

>ところで揚力の発生原理は、後付の理由と言われるベルヌーイの定理
から翼上下面の静圧の圧力差で生まれるようですが
完全流体の場合ベルヌーイの定理でほとんど説明できますが、実際はもっと複雑で、完全に解明できた理論は存在していないようです。 翼循環理論、平板理論...。

>回答を読んでいくと、揚力は境界層の差から発生すると書かれていることに気づきました。
違います。 そんなことは書いていません。

その他は、字数の関係でかなりはしょってあります。 詳しくは、ご自分で...。

皆の回答文が纏まっていないので、質問者様は混乱をきたしていることと思います。
ここで質問を整理しましょう。

>気流が翼端方向に流れ、翼端部の境界層が厚くなるため翼端から失速する
しかし、
>境界層が厚くなるということは、翼端部が乱流境界層になると考えて、より剥離しにくくなると思ってしまうのですが
ここで質問が途切れています。 続きを補足すると
 “したがって、「翼端から失速する」と矛盾する”
と考えてよいのですね? つまり、
 1.後退翼では気流が翼端方向に流れる
 2.翼端...続きを読む

Qパスカルのデカルト批判について質問です。

パスカルのデカルト批判について質問です。
センター試験のために倫理を勉強しているものですが、パスカルについて、参考書に以下のような解説がありました。

このように、無限と虚無の双方に広がる宇宙の中で、人間は最も弱い悲惨な存在ですが、同時に思考の力により宇宙全体をも包み込むことが出来る偉大な存在でもあります。
(中略)
パスカルは「私はデカルトを許せない」などと激しくデカルトを批判します。
パスカルは、無限の宇宙に対して人間の理性が無力なことを認識しています。
このため、人間の理性の力だけで絶対確実な第一原理に到達できるとするデカルトの考えを徹底的に攻撃したのです。


「宇宙全体をも包み込むことが出来る偉大な存在でもあります」
という記述と、
「パスカルは、無限の宇宙に対して人間の理性が無力なことを認識しています」
という記述が矛盾するような気がします。

どういうことなのでしょうか?

Aベストアンサー

ご質問は、要するに、その参考書の記述は合っているのか、あるいは、ということですよね。
矛盾しているように読めるので、
1)読者の自分の読み方に問題がある。
2)参考書に問題がある。
3)パスカル本人が問題を持っている。

その部分の解釈ですが、??哲学史上の専門の意見は他の方に任せます??
1)矛盾をお感じになることについては、全く同感です。矛盾に感じるということは、正当なことのように思います。「宇宙全体をも包み込むことが出来る」と「無限の宇宙に対して人間の理性が無力」は相矛盾しています。「偉大な存在」と「最も弱い悲惨な存在」は矛盾していますが、見方に依ればという感じですね。
2)受験参考書というものは、微妙な問題でも、「正答」を決めているものです。即ち、出題するからには「あれかこれか」を確定しなければならないので、誰それの考えはこういうものだと、特徴を際立たせています。そこの記述は、間違いではないにしろ、??他の部分でフォローしているかも知れませんが??強調過多で、両者が立つ同一点を見難くしているように思います。したがって、参考書の記述は、受験用に記憶するに留めるべきでしょう。これはいいこととは思いません。本来なら云々、と言うのはやめておきましょう。
3)これは試験には出ないと思いますが、『パンセ』はキリスト教護教論として構想された断片の集成を柱としていますが、体系的著述にまだなっていない。加えて別のノートも含んでいる、したがって、内部に矛盾的な部分を持っていて当然でしょう。

で、「どういうことなの」?と突っ込まれそうなので、追加します。

デカルトとパスカルは、実年齢でも親子ほどの関係で、一度会って、パスカルはいい印象を持たなかったようですが、
デカルト??世知に長けている、宗教論争に巻きこまれるのを避けようと苦労した。
パスカル??繊細な感受性の持ち主だけど英才教育を受け理屈では誰にも負けないと自負している、特定の宗派に肩入れする。
二人とも数学・自然科学に関して大きな足跡を残しています。
と見ますと、パスカルの激しい言葉は、近い関係にあるからこそ出た言葉と読めますね。デカルトの開いた地平の先に出ようと、もがいている面がある、のではないでしょうか。

で、他の方の御意見も参考に、その矛盾に見える記述の解釈を??受験対策とは別に??、考えられたら如何と思います。

ご質問は、要するに、その参考書の記述は合っているのか、あるいは、ということですよね。
矛盾しているように読めるので、
1)読者の自分の読み方に問題がある。
2)参考書に問題がある。
3)パスカル本人が問題を持っている。

その部分の解釈ですが、??哲学史上の専門の意見は他の方に任せます??
1)矛盾をお感じになることについては、全く同感です。矛盾に感じるということは、正当なことのように思います。「宇宙全体をも包み込むことが出来る」と「無限の宇宙に対して人間の理性が無力」は相矛盾してい...続きを読む

Q翼の理論、翼が受ける力について

今、流体力学を習っています。完全流体中における翼の理論についてよく分からない点があるので質問させていただきます。

完全流体中に薄い平板があり、その平板が一様流速Uに対して迎角αで置かれています。この平板が受ける力は流れ場の複素速度ポテンシャルとジュコーフスキー変換、ブラジウスの公式を用いると結果として、

Fx-iFy=-iρUΓexp(-iα)
ここでFxは平板の面に平行な力、Fyは平板の面に垂直な力、ρは流体の密度、Γは循環です。

となり、この力の合力を考えると大きさがρUΓ、向きが一様流に対して垂直になると教わりました。

以上のことから、
「完全流体中にある迎角αの平板は、流れと垂直方向に揚力を受ける」
ととらえて良いのでしょうか。流れ方向に抗力を受ける気がするのですが、抗力は生じないのですか。

回答よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

完全流体とはどのようなものかを考えてください

Qパスカルの三角形と未使用での展開

前にも質問したのですが本格的に入りすぎた感じもあり、
今回もう一度お尋ねします。

前回このような質問をしました。
「たくさんの次数がついた展開はどうすればよいのか?」
そして、最初に帰ってきた答えが「パスカルの三角形」を使用すれば簡単にできるということ。
さっそく調べて見ました。

・ちょっと書く形がちがいますが一応パスカルの三角形です。
1111
1|1111
1|1234
1|1369
1|149

これを応用して(a+b)~3 を展開したとしたら…

(a+b)^3 = a^3 + 3a^2b + 3ab^b + b^3

これは公式でもあるのでパスカルの三角形を使用しなくてもスラスラ書けます。
問題はここから。
途中 3 という係数ありますよね。この係数はパスカルの三角形からどのように求めているか?です。

実際は(a+b)^7 になるとパスカルの三角形はドンドン高くなる一方ですね。
果てしなく東京のビルディングみたいに。

・最終的な問題は
最初はパスカルの三角形の応用からで、こんどパスカルの三角形を使わずどう展開するかです。




☆今週は事情があってよく質問すると思いますのでよろしくお願いします。

前にも質問したのですが本格的に入りすぎた感じもあり、
今回もう一度お尋ねします。

前回このような質問をしました。
「たくさんの次数がついた展開はどうすればよいのか?」
そして、最初に帰ってきた答えが「パスカルの三角形」を使用すれば簡単にできるということ。
さっそく調べて見ました。

・ちょっと書く形がちがいますが一応パスカルの三角形です。
1111
1|1111
1|1234
1|1369
1|149

これを応用して(a+b)~3 を展開したとしたら…

(a+b)^3 = a^3 + 3a^2b + 3ab^b + b^3

これは...続きを読む

Aベストアンサー

>それで…「!」ってどのような意味でしたっけ?

x!は、「xの階乗」と読んで、
x!=1*2*3*・・・・*x
と順番にかけ算する計算をひとまとめに表す記号です。

>xCy=x!/y!(x-y)!

は、ぱっとみややこしそうな式ですが、具体的に、x、yに数値を入れて考えてみるとわかりやすいと思います。結構、約分できて、実際の計算上は、違ったイメージで頭の中に残ると思いますよ。

Qテーパー翼の翼端失速について。

テーパー翼の翼端失速について。

お世話になります。
参考楕円翼を参考にしながら(本を見ながら)、矩形翼やテーパー翼の失速特性を考えています。
翼型が同じでも、翼の平面形によって翼幅方向に誘導速度が違い(有効迎え角が違い)、局部揚力係数が違ってくるために、矩形翼では翼根から、テーパーでは翼端から、楕円翼では同時に失速に入るという結果は分かりました。(楕円翼の難しい w=Cl×V/πA という式を解読するには、理系出身ですがよく分かっていません)

 ところで、そもそも誘導速度の発生は、3次元翼の翼端渦によって起こるため、
翼端渦というのは、発生の中心部分、つまり翼端部分が一番強く、翼根方向にむかって渦の強さは小さくなり、その結果やはり翼端が一番、有効迎え角が小さく、局部揚力係数が小さくなって、矩形翼の
ように失速は翼根から起こるのではないのかなぁと悩んでおります。
翼端渦の発生中心部が一番強くというのは間違いでしょうか?
そのばあいテーパー翼はどのようになるのでしょう。
横軸翼幅、縦軸局部揚力係数のグラフでは、テーパーでは、翼の中心から翼端に向かってClが一度増加し、その後翼端に向かって減少する。というのは本で見ています。
そして、楕円翼では、翼端渦の強さは翼幅方向に同じなの?

もう、1週間ほど悩んでおります。
難しい式を理解しなければ、理解できないのかもしれませんが、
式はなるべく使わず理論を教えて頂けないでしょうか?

よろしくお願い致します。m(_ _)m

テーパー翼の翼端失速について。

お世話になります。
参考楕円翼を参考にしながら(本を見ながら)、矩形翼やテーパー翼の失速特性を考えています。
翼型が同じでも、翼の平面形によって翼幅方向に誘導速度が違い(有効迎え角が違い)、局部揚力係数が違ってくるために、矩形翼では翼根から、テーパーでは翼端から、楕円翼では同時に失速に入るという結果は分かりました。(楕円翼の難しい w=Cl×V/πA という式を解読するには、理系出身ですがよく分かっていません)

 ところで、そもそも誘導速度の発生は、3次...続きを読む

Aベストアンサー

問題とされてる箇所を整理してみましたが、順番を入れ替えています。また、用語的に
「>翼端渦の強さ」、という表現が少々引っ掛かるのですが、これは「翼端渦によって
生じた誘導速度」のこととします。

>楕円翼では、翼端渦の強さは翼幅方向に同じなの?
「楕円翼では誘導速度は翼幅方向で一定」です。このために局部揚力係数の翼幅方向
におけるグラフでは楕円翼は横一直線(つまりClが一定)に書かれている筈です。
誘導速度が同じであるために有効迎角が同じになるわけです。

>翼端渦の発生中心部が一番強くというのは間違いでしょうか?
「翼端渦の発生中心」はほぼ翼端なので翼端ほど誘導速度が速いことは合っていると
思います。それも翼端になると急激に速度が上がる分布図になります。矩形翼では
このために翼端ほど誘導速度による有効迎角の減少を生み、翼中央から失速します。

>そのばあいテーパー翼はどのようになるのでしょう。
参考楕円翼との翼弦長分布の違いとして本では説明されていると思いますが、テーパー比
が強く先細りになった平面形は、翼端部分では楕円翼に比べ有効迎角が大きくなるので
翼端から失速する傾向になります。この場合はご質問タイトルの「テーパー翼の翼端失速」
になります。しかし、テーパー比によっては必ずしも翼端からの失速になりません。
「>テーパーでは、翼の中心から翼端に向かってClが一度増加し、その後翼端に向か
って減少する。というのは本で見て」というのはテーパー比0.4(=1:2.5)前後位の例では
ないかと思います。この場合は翼端と翼根の間から失速するようになります。これはつまり
局部揚力係数が大きい部分から失速に入るということです。

実際には同一平面形でも翼幅方向に於ける翼型分布とかねじり下げ、上半角の付け方が
変われば失速特性は変わります。アスペクトレシオも揚力傾斜と大きく関わってきますの
で一概に平面形の分類でだけ決めつけることも出来ないのですが、概略はこうしたことに
なると思います。

問題とされてる箇所を整理してみましたが、順番を入れ替えています。また、用語的に
「>翼端渦の強さ」、という表現が少々引っ掛かるのですが、これは「翼端渦によって
生じた誘導速度」のこととします。

>楕円翼では、翼端渦の強さは翼幅方向に同じなの?
「楕円翼では誘導速度は翼幅方向で一定」です。このために局部揚力係数の翼幅方向
におけるグラフでは楕円翼は横一直線(つまりClが一定)に書かれている筈です。
誘導速度が同じであるために有効迎角が同じになるわけです。

>翼端渦の発生中心部が一...続きを読む

Q圧力鍋 100kPa vs 140kPa

先日、圧力鍋を初めて購入しました

パール金属製の3.5Lタイプです

これはこれで入門用としては非常に気に入っています

更に同時に別の料理も作りたいので、もうひとつ圧力鍋が欲しいのですが、少し調べてみると、パール金属製は圧力が100kパスカルと圧力鍋としては低めの仕様とのこと

別メーカーだと、140kパスカルという更に高圧仕様もあります

100kパスカルと140kパスカルとでは、料理の出来映えの差は大きいのでしょうか?

実際に、両方をお使いの方からのご回答をお待ちしております

Aベストアンサー

No.4です。
 圧力差について色々お知りになりたいようで・・
・圧力が高いと時間が短くなります。
 一般的に化学変化は10度上昇すると倍の早さになります。
  そのため、同じ柔らかさになるために短時間ですみます。
   言い換えると同じ時間だと柔らかくなる。
 米のデンプンのアルファ化も早く進みますからおいしくなりますが、気をつけないとお餅みたいになって歯ごたえがなくなります。好みですが、・・・
 そのためお米だけは圧力が低めのほうが「私は」好みです。
・型崩れしません。
 圧力鍋は重りが動き始めるとすでに高温ですから、火力を弱火にします。そのとき内部で野沸騰による攪拌は起きませんから、沸騰してグルグルかき回されることによる型崩れは起きません。水を入れて、すのこを置いてジャガイモを蒸すと手で持つと崩れるほど柔らかいのに、そのままの姿で蒸されてます。
 太刀魚を普通の鍋で骨まで柔らかくしようとすると、身はバラバラになりますが、圧力鍋ではそうなりません。
・味がしみこまない
 これは圧力鍋の宿命です。
 味がしみこむためには、材料が加熱されると材料内部の水が気化してしまい。その後冷やされると減圧によって調味料が浸み込むのですが、圧力鍋の場合は材料内部は(濃度/浸透圧の関係で)水分が気化しません。そのため、柔らかくなっているのに味がしみこまないという面白いことになっています。醤油とジャガイモを入れて煮て、切ってみると周囲しか黒くならない(^^)
 そのため、温度が下がったら、蓋をとって改めて弱火で加熱して冷ますと良いです。細胞膜が壊れているので簡単に味がしみこみます。

 圧力鍋の最大の特徴は調理時間の短縮です。--柔らかくなったりするのは、普通の鍋でも延々と加熱すれば柔らかくなりますが、圧力鍋だと極めて短時間で柔らかくなるということです。
 しかも、蒸発で失われる水も--それに伴う熱の損失---水の気化潜熱はとても大きい---少ないため、水が少なくてすみます。水に溶け出してしまう栄養分が少ない。
 そして、時間以上に光熱費の節約になります。規定温度に達したら、最低限の弱火にしますし、その後、所定の時間が経過すると火を止めますが、鍋の温度が100努以下になる間も調理されているわけですから、単に調理時間が短縮される以上に光熱費が節約できます。
 光熱費の減少にはこの実光熱費だけでなく、気化する水による熱の損失--これは最終的に室内の温度上昇になります---、弱火での加熱によって炎のエネルギーの大部分が鍋に伝わるなど、トータルすればものすごく変わります。
 私は時期になれば、大量のタケノコをゆでるのですが、沸騰し始めて10分程度弱火で過熱したら、タオルで来るんでほっておきます。一時間近くたって蓋を取ればよいのです。

 私は本来化学屋なので(^^)。男ですが料理は好きです。化学は毎日の暮らしの中の化学そのものですからね。私を含めて、みな料理好きで自炊してましたね。

No.4です。
 圧力差について色々お知りになりたいようで・・
・圧力が高いと時間が短くなります。
 一般的に化学変化は10度上昇すると倍の早さになります。
  そのため、同じ柔らかさになるために短時間ですみます。
   言い換えると同じ時間だと柔らかくなる。
 米のデンプンのアルファ化も早く進みますからおいしくなりますが、気をつけないとお餅みたいになって歯ごたえがなくなります。好みですが、・・・
 そのためお米だけは圧力が低めのほうが「私は」好みです。
・型崩れしません。
 圧力鍋は...続きを読む

Q旋回中に揚力が減少する理由

飛行機が旋回をすると揚力が減少するしくみを以前、家庭教師をしてくていた当時の大学生から聞いた事があったんですが、忘れてしまいまして、気になったので質問させていただきます。
できれば詳しく教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

通常の飛行機が旋回するには、揚力が発生する面を傾けて
揚力の発生する方向を斜めにすることによって、旋回を行います。
しかし、斜めにしたことにより翼の揚力の発生する量は減り
飛行機自身にかかる引力はそのままなので高度が落ちるという理屈です。

ですので、斜めからの風を受けているとき、翼を傾けずに尾翼のラダーのみで、
機体の向きを変えると風の方向に向って斜めに飛ぶという、
偏流飛行と言うことが可能になります。

また、翼の後ろの縁を折り曲げて旋回するパラグライダーのようなものも
理屈は同じですが、こちらは左右の抗力のバランスを変えることにより
抗力の少ないほうの翼が先走る性質を利用しています。


参考になりますでしょうか?


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