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体が小さくなるにつれて周囲が粘っこくなってくる

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研修で、「レイノルズ数」という言葉が、研修生からでてきました。 大学の頃、化学工学で習った定数だったので懐かしく思い、早速Websiteで検索してみました。Re数(以降、レイノルズ数の略)がある値以上になると層流から乱流になることは知っていましたが、実際に見たことがありませんでした。以下のWebsiteに実験の動画があります。違いがよくわかります。 こちら → https://pigeon-poppo.com/reynolds-number/

動画の一番右が乱流になっていますね。 Re=(慣性力)/(粘性力)で表されます。Re数小さい時は、慣性力よりも粘性力が効いてきます。 動画の左端粘性が高い状態でほとんど流れていませんね。

Re=(流速)×(代表長)×(密度)/(粘性係数)とも書き表されます。 代表長は大きさです。 プランクトンが10-7m、クジラが10mとします。水の密度粘性係数は両者にとって同一であるとすると、プランクトンのRe数は非常に小さく粘り気がある環境下にいると感じます。つまり水中では動き難いのです。

資料ご覧ください。 → レイノルズ数

p.1と2 左上に、運動器官の大きさReのグラフがあります。 上述の代表長運動器官の大きさ とすると代表長が大きいほどRe値が大きいことが分かります。とんぼの羽はRe値が小さいところなので、薄い羽でも強度に問題はないそうです。

昆虫のレイノルズ数に関する論文です → https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsmbe1987/10/11/10_11_3/_pdf

p.3 フルートを吹く時のReは、1、2.3、3.8、5.4の何れかだそうです。 数値が小さすぎる気がしますが、音の高さに応じてRe値は大きくなるようです。

p.4 流れの中に障害物があると、その後ろに「カルマン渦」ができる場合があります。Re値が40~103ぐらいの場合だそうです。

この資料ご覧ください → https://meltingrabbit.com/blog/article/2017120201/

九州の西側の海にカルマン渦がたくさん見えますね。 このサイトの下方にカルマン渦ができていくシミュレーションがあります。

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