
1月11日3限流体力学第二演習課題
Quiz by Yuichi Sugai
Tag the questions with any skills you have. Your dashboard will track each student's mastery of each skill.
平均流速15 cm/sで流れる直径5 mmの血管を模擬するために、シリコンオイルを内径12.7 mmの管路に流して検討したい。まず、原型の血管内のレイノルズ数Reを求めよ。ただし、血液はニュートン流体と仮定し、密度は1.05×103 kg/m3、粘度は4×10-3 Pa・sとする。
(前問からの続き)平均流速15 cm/sで流れる直径5 mmの血管を模擬するために、シリコンオイルを内径12.7 mmの管路に流して検討したい。前問で求めたレイノルズ数 Re を用いて相似条件を満たすシリコンオイルの管内流速を求めよ。ただし、シリコンオイルの動粘度は2×10-4 m2/sとする。
代表長さ(全長)12 mの大型トラックが100 km/hで走行している。このトラックの縮小模型を製作し、風速が U*=80 m/sでの風洞試験を実施する。原型と模型とでレイノルズ数 Re を一致させるためには、縮尺比 L*/L はどのようにするべきか。ただし、空気の動粘度を1.5×10-5 m2/sとする。
全長 150 m のタンカーが 8.0 m/s で航行している。このタンカーの造波抵抗を全長 3 m の相似模型を使って調べたい。模型の航行速度をいくらにすればよいか。
航空機が高度 10,000 m を速度 270 m/s で飛行している。この流れを 1/10 のスケール模型を用いて風洞実験で調べるとき、マッハの相似則に従うとして、風洞の風速をいくらに設定すればよいか。ただし、高度 10,000 m での音速を 297 m/s、風洞での音速を 340 m/s とする。
流量 Q が 130 m3/s となる洪水時を想定して、高さ 50 m のダムの模型実験を 1/25 の模型で実施する。ダムでは慣性力と重力の影響が支配的であると考え、フルードの相似則に従うとするならば、模型実験での流量 Q* [m3/s] はどのように決定するべきか。ただし、ダムの高さと幅は同じとする。