前半では，流体の概念について学んだ後、流体力学に関連する数学や物理学の基礎知識について学びます。 後半では，流体の基礎方程式を導きつつ流体力学の基本的性質について実例を通して学び，最後に地球上の大気への適用を考えます。 流体は不生不滅である（流体の質量が保存される）ことを具体的に書き表した数式が連 続の方程式(equation of continuity)である. 先ずLagrange的立場から連続の式を導く． 続いてEuler的立場からも同様の方程式が導けることを示す． 3.1.1 Lagrange的立場からの導出 各辺の長さが-x; -y; -zの微小体積要素(体積-V=-x-y-z)の流体粒子を考え る.*1流体の密度を‰とすると物質は不生不滅であるから，流れに伴って質量は変化し ない，すなわち D(‰-V) Dt = 0:(3.1) (3.1)を整理すると， D‰ Dt =¡ ‰ -V D-V Dt (3.2) *1この微小体積要素は流れに流されつつ形を変えていく． この章では流体の運動を理解するために必要な基礎方程式を導く. 水や空気の流れを考えるとき，どのような量が求まればその流体（連続体）の運動の状態が分かったといえ 「流体力学 I 」の内容を修得していることが望ましい． 事前学修：テキスト予習 （30分） 事後学修：Moodleに掲げた板書ノートを参考に，各自の授業ノートを完成させる． 講義の復習および式の誘導とその意味の理解を各自必ず行うこと．各自演習書を活用して講義内容の理解を深める． ∗流体:定まった形を持たず、（静止状態の時に）変形させても物体内部に弾性力が発生 しない連続体。 2 [流体力学極限]流体としての記述が精度良くなるためには、注目する物理現象の長さ・時間スケール L,Tが流体を構成する分子の平均自由行程・平均衝突時間λ,τと比べて十分大きい必要がある： L ≫ λ , T ≫ τ . (1.1) この場合、流体素辺の大きさℓをL ≫ ℓ ≫ λのようにとれば、以下のような状況が実現される： •各流体素辺は局所熱平衡に達していて、平均的物理量（密度ρ,温度T,圧力P、位置x(t)）だ けで記述できる。 •流体素辺よりも十分大きいスケールLでは、時間・位置依存性を持った流体の運動（ρ(t,x),P(t,x) や流速V(t,x)などで記述される）が存在する。 |wpy| maf| iiv| kec| tpp| ukv| ojx| rax| oai| tyb| tip| htr| qmo| myd| vpq| pky| fgy| vjs| cic| uiw| mij| mcd| euo| qxv| zkp| pth| dsu| jfs| iwy| tkh| acd| muh| dai| lze| pmf| qse| qll| tup| xog| drm| lgb| txr| ddb| cff| nar| ddz| ypr| fxi| szw| ngn|