🌺さたぱんびん🌺

この世界でDIYできない機械を探す方が難しい。 自作できないと思い込んでいるとき大抵はその機械の機能や原理を理解していないことの方が多い。 全ての機械は自作できるというマインドを持たないといずれ自分の常識の中に閉じ込められる

いっぱい着生してて素敵🥳 いつか庭にでかいガジュマル植えて山のように蘭を着生させるんだ

こんにちは〜😊 国際通りのがじゅまるに寄生した蘭が満開です✨ #かんたん蘭の育て方#国際通り

これで返しました。 大気圏突入時などの加熱は「空力加熱」と呼ばれおり「①よどみ点」「②境界層」「③衝撃波」が主な温度上昇の原因と考えられます。

基本的に流体力学の範囲および限界付近なので、流体力学の範囲で回答します。 宇宙工学とかの方が詳しいかもしれませんが、手元に本が無いのでそこまで踏み込みません。 また内容が難しいので専門用語を使って短めにまとめます。 ■■■■【結論】■■■■ 「空力加熱＝断熱圧縮」と言い切るのは不正確であり「摩擦熱」も現象の一部しか捉えていません。 より適切には、空力加熱は「①よどみ点(流れの減速によるエネルギー変換)」と「②粘性および③衝撃波による不可逆散逸」の複合現象と言えます。 また、断熱圧縮は「①よどみ点」の部分を「断熱･等エントロピー過程」を基に指していると思われますが、「よどみ点は圧縮というより減速」の表現が正確かと思います。 ■■■質問1■■■ 【Q1】弾道ミサイルとかスペースシャトルの大気圏突入時などの加熱を「摩擦熱」という 【A1】大気圏突入時などの加熱は「空力加熱」と呼ばれおり「①よどみ点」「②境界層」「③衝撃波」が主な温度上昇の原因と考えられます。ただし割合までは参照できませんでした。 --------------- ↓下記より大気圏突入時などの加熱は流体力学の専門用語で「空力加熱」と呼ばれることがわかります。(@mccova625さんは理解されているようですが、その他のリプが付いており念のため) --- ◆「圧縮性流体力学」松尾一泰 P.39 【極超音速流れ:一般にM>5の超音速流れを極超音速流れとよび、それ以下の超音速流れと区別する。極超音速流れでは、気体の運動エネルギーが全体のエネルギーに占める割合が非常に大きく、物体の先端には極めて強い衝撃波が形成され、境界層内では粘性摩擦のため多量の熱が発生する。この現象は空力加熱とよばれる。宇宙船などの宇宙飛行体が地球大気へ再突入する際の加熱はその代表例である。】 --------------- 【空力加熱】は下記の文献にも記載があります。 ◆「粘性流体力学」鈴木宏二郎、安倍賢一、亀田正治 P.51 ◆「空気力学入門」李家賢一、新井隆景、浅井圭介 P.58 ◆「航空力学の基礎」牧野光雄 P.291 --------------- ■■■質問2■■■ 【Q2】断熱ではないし、圧縮はされてるだろうけど、それが加熱機構の本質ではないよなと。この空力加熱を「断熱圧縮」とみなすことの妥当性も教えてほしいです 【A2】空力加熱は単なる断熱圧縮ではなく、流れの減速による可逆的エネルギー変換と、粘性や衝撃波による不可逆過程の双方によって生じます。 空力加熱による温度上昇は、物理的機構の違いにより主に以下の3つに分類できます。 　【①よどみ点】可逆・等エントロピー過程における運動エネルギーの内部エネルギーへの変換(断熱・等エントロピー過程であり、いわゆる断熱圧縮とは厳密には異なる) 　【②境界層】粘性散逸による不可逆過程(エントロピー増大) 　【③衝撃波】不可逆圧縮によるエントロピー増大 「断熱圧縮」という表現は①の等エントロピー減速(よどみ点)を指す場合には近いですがこちらも厳密には異なるはずです。さらに②③のような不可逆過程による温度上昇を含めて説明するには不十分であり、空力加熱全体の本質を表す用語としては限定的です。 ■■よどみ点のエネルギー変換による温度上昇(等エントロピー過程)■■ --------------- ↓下記よりよどみ点では流速の減少に伴い運動エネルギーが内部エネルギーに変換され、よどみ温度として現れる(等エントロピー過程)。 --- ◆「航空力学の基礎」牧野光雄 P.291 【流れている空気は運動エネルギーを持っているから、よどみ点で流れがせき止められると、運動エネルギーが熱エネルギーに変換される。】 --- ◆「空気力学入門」李家賢一、新井隆景、浅井圭介 P.57 【マッハ数が約5以上の流れを極超音速流とよぶ。マッハ数がきわめて大きい流れであるため物体(飛行体)の正面には強い衝撃波を生じる。また衝撃波と物体との間の距離は狭くなる。粘性を考えると、物体表面には境界層が形成されているが、衝撃波から境界層を介して物体表面にいたるわずかな距離の間で高速気流が一気に減速されることになる。この空気の圧縮により境界層内の温度は非常に高くなる。条件にもよるが、極超音速で大気圏へ再突入してくる飛行体では、このときの温度は数千度から1万度を超えることになる】 --------------- ■■よどみ点は「非圧縮非粘性流体」でも見られる■■ --------------- ↓下記より、よどみ点は「非圧縮非粘性流体」でも見られ「非圧縮=衝撃波は発生しない」「非粘性=境界層は存在しない」状態でもよどみ点は存在します。よどみ点は非圧縮性流体力学でもど真ん中です。理想流体とみなせる領域では、等エントロピー過程が適用され、よどみ点は等エントロピー過程と言えます。 --- ◆「流体力学」巽友正 P.149 2次元ポテンシャル流れの文脈で 【すなわち、円柱の一様流に平行な方向の直径の両端はよどみ点(立体的なよどみ点)となり】 --- ◆「圧縮性流体力学」松尾一泰 P.39 【圧縮性流体において基本となる流れは、等エントロピー流れである。したがって、流れのエントロピーが一定に保たれる条件、逆にいえば、エントロピーが生成されるメカニズムを理解することが重要である。】 --------------- ■■「①よどみ点」の温度上昇について■■ --------------- ↓下記より、よどみ点の温度上昇が着目されており、空力加熱の一部要因と捉える事ができます。 --- ◆「圧縮性流体力学」松尾一泰 P.60 【圧縮性流体力学でよく用いられる基準常態として、よどみ点状態と臨界状態があり、これらを本節と次節で説明しよう。流れの中に円柱をとくと、その前縁では速度u=0となる。このように流れの中で速度ゼロとなる点を、よどみ点という。また速度がゼロで、かつ温度や密度の勾配がなく、気体が平衡状態にあるとき、これをよどみ点状態という。(中略)この状態の圧力p0はよどみ点ある力または全圧、温度T0はよどみ点温度または全温度と呼ばれる。(中略)よどみ点状態の諸量、とくに全圧と全温度は流れを取り扱う際に非常に重要な基準である。たとえば、もし流れが断熱的であれば、全温度は流れに沿ってすべての点で一定に保たれる。また、もし流れが等エントロピー流れであれば、全温度だけでなく全圧も一定に保たれる。】 --- ◆「航空力学の基礎」牧野光雄 P.290 【空気の流れの中に先端の丸い物体を置くと、流れが物体面に直角にあたる最先端のところでは、流速が0になる。すなわち、よどみ点である。よどみ点は流れの中で最も圧力が高い点であると同時に、最も温度の高い点でもある。流速が亜音速の場合にはよどみ点温度もあまり問題にならないが、超音速でマッハ数が大きくなると、非常に大きな温度上昇を生じ、その温度はアルミニウム合金の使用を不可能にする場合がある。この空気力学的な加熱を空力加熱と呼んでいる。よどみ点温度T0は大気の温度をT、飛行マッハ数をMとすると(8･38)により計算される。】 --------------- ■■発熱は「②境界層」と「③衝撃波」(エントロピー増大)■■ --------------- ↓下記より「発熱」は「粘性が支配的な境界層」「圧縮性による衝撃波」の主な2つの原因で起こることがわかります。 ↓この場合の「発熱」とは、エントロピー増大を伴う不可逆過程により機械的エネルギーが内部エネルギーへ散逸する現象を指すと認識します。 --- ◆「流体の力学」須藤浩三、長谷川富市、白樫正高 P.228 【M>5の流れになると、流れの中に置かれた鈍頭物体(先端が鈍い物体)の先端付近には極めて強い衝撃波が発生し、衝撃波を通過した気体は高温となる。また物体表面に形成される境界層内では、摩擦による発熱のため気体の温度が上昇して完全気体としての扱いができなくなる。このような流れを極超音速流と呼んで、普通の超音速流と区別する。】 --- ◆「圧縮性流体力学」麻生茂,川添博光,澤田恵介 P.44 【等エントロピー過程は断熱であることを要求する。気流中での発熱は粘性が支配的な境界層の中や、後述する衝撃波で生じる。そのような場所をのぞくと概ね等エントロピー流れの関係式が適用可能である。】 --- ◆「圧縮性流体力学」松尾一泰 P.40 【粘性により生成されるエントロピー(中略)熱力学第一法則の式(1･43)より断熱流れでは、dE=-dW、すなわち流体が外部から受けた仕事(-dW)は、すべての内部エネルギーの増加(dE)、いいかえれば摩擦熱となる。このように粘性により、力学的エネルギーが回収できない熱エネルギーになることを、エネルギーの散逸といい、流体の単位体積当たり単位時間に生成される熱エネルギーは、エネルギー散逸関数、あるいは散逸エネルギーといわれる。】 --- ◆「圧縮性流体力学」松尾一泰 P.98 【図5.1の衝撃波は非常に薄く、図5.2の衝撃波も管径に比べると非常に薄いといえる。分子運動論によれば、衝撃波の厚さは、気体分子の平均自由行程(たとえば圧力101kPa、温度300Kの窒息で約0.1μm)の数倍から10数倍の程度で、その薄い層内で流れの状態量が急激に変化する。このため衝撃波の内部では、速度や温度のこう配が非常に大きく、散逸による非平衡な現象が起こり、エントロピーが増加する】 --------------- ■■「②境界層」の温度上昇について■■ --------------- ↓下記より、境界層は空力加熱の一部要因と捉える事ができます。 --- ◆「圧縮性流体力学」松尾一泰 P.40 【粘性により生成されるエントロピー(中略)熱力学第一法則の式(1･43)より断熱流れでは、dE=-dW、すなわち流体が外部から受けた仕事(-dW)は、すべての内部エネルギーの増加(dE)、いいかえれば摩擦熱となる。このように粘性により、力学的エネルギーが回収できない熱エネルギーになることを、エネルギーの散逸といい、流体の単位体積当たり単位時間に生成される熱エネルギーは、エネルギー散逸関数、あるいは散逸エネルギーといわれる。】 --------------- ■■「③衝撃波」の温度上昇について■■ --------------- ↓下記より、衝撃波にはランキン-ユゴニオに関係式があり、衝撃波通過による温度上昇を示します。 --- ◆「圧縮性流体力学」松尾一泰 P.100 【衝撃波によって気体を圧縮する場合には、衝撃波をどのように強くしても、密度はある有限の値を超えることができない。そして図5.4より同じp2/p1の値に対して、密度比ρ2/ρ1は衝撃波による圧縮のほうが等エントロピー圧縮の場合より小さく、温度比T2/T1はその逆になる。これは衝撃波による圧縮過程が不可逆であるから、エネルギーが温度上昇に使われるためである。】 --------------- ■■■質問3■■■ 【Q3】私のいう粒子の衝突という理解は連続体の流体力学では慣性摩擦として現れると思うのですが、この理解であってますかね？ 【A3】分子の衝突は、圧力としても現れますが、粘性の原因でもあります。 「慣性摩擦」という用語は流体力学では一般的ではなく、分子衝突の効果は「圧力(等方応力)」と「粘性(偏差応力)」として記述されます。 ■■圧力と粘性の関係■■ --------------- ↓下記より流体力学では応力テンソルは等方成分と偏差成分に分解され、等方成分は圧力、偏差成分は粘性応力として解釈されます。 --- ◆「流体力学」巽友正 P.37～P.40 説明略。最も重要な式は(3･8) --------------- ■■圧力と分子の衝突の関係■■ --------------- ↓下記より圧力は分子の衝突と密接に関わることがわかります。ただし記述が壁面に対してのみであり、流体力学では壁面以外の空間上でも圧力が定義されます。(応力テンソルの等方成分であることより) ◆「分子運動30講」戸田盛和 P.1 【気体の圧力は、気体の分子が容器の壁に当たって跳ね返るときに壁に及ぼす力によるものである。】 --------------- ■■連続体と圧力の関係■■ --------------- ↓下記より連続体の流体力学は圧力も含みます。 --- ◆「流体力学」巽友正 P.2 【物質の微視的尺度に比べてはるかに大きな、いわゆる巨視的尺度での現象を考察しようとすると、上の考えをさらに一歩進めて、物質の微視的構造を平均化した、密度、速度、圧力といったいくつかの平均量だけを用いて現象を記述することができる。このような平均量は空間座標と時間の連続関数であり、これらの平均量で記述される物質は空間的時間的に連続な構造をもつ。このような物質を一般に連続体といい】 --------------- ■■分子の衝突は圧力だけでなく粘性にも影響する■■ --------------- ↓下記より気体分子の衝突は粘性の原因でもあります。 --- ◆「気体分子運動論」西川勝 P.91 【濃度勾配(中略)は拡散(中略)、温度勾配(中略)は熱伝導(中略)、速度勾配(中略)は粘性の原因である。(中略)いずれも物質や熱など何かが運ばれるので、まとめて輸送現象と呼ばれるが、このすべてに分子の衝突が主役を果たしている。】 --------------- ■■分子の衝突と圧力と粘性の数式的背景■■ --------------- ↓下記より流体力学のN-S方程式から見ても、気体分子の衝突は圧力だけに影響するとは言えません。 --- 手元に参考文献がなくて大変恐縮なのですが「Chapman–Enskog展開」により「気体分子運動論のボルツマン方程式」から「連続体の支配方程式」が系統的に導出されます。 連続体近似を判断するクヌーセン数を小パラメータとして展開すると、0次では局所平衡(マクスウェル分布)が得られ、そこから圧力を含むオイラー方程式が導かれます。 さらに1次の補正として、速度勾配や温度勾配に比例する粘性応力や熱流束が現れ、N-S方程式が得られます。 この意味で、分子衝突は圧力(平衡量)だけでなく、粘性や熱伝導(非平衡輸送)としても巨視的に現れます。 --------------- ■■■まとめ■■■ 「摩擦熱」だけで説明するのも不十分 「断熱圧縮」と言い切るのはさらに不正確 であり、空力加熱は可逆過程＋不可逆過程の複合現象として理解するのが妥当です。 ■■■感想■■■ 今回の本質ではありませんが、衝撃波前後の温度として「ランキン-ユゴニオの関係式」があります。 また衝撃波と境界層がほぼ合体して、衝撃波層という物を形成することがあります。 一旦上記の回答に対して質問がありましたらご連絡ください。 また引用は手打ちなので、若干誤字や変換ミスがあるかもしれません。 --------------- 衝撃波前後の温度の関係がわかる式として「ランキン-ユゴニオの関係式」があります。 --- ◆「連続体の力学」巽友正 P.262 ◆「圧縮性流体力学」麻生茂,川添博光,澤田恵介 P.55 ◆「流体の力学」須藤浩三、長谷川富市、白樫正高 P.250 ◆「圧縮性流体力学」松尾一泰 P.99 --------------- --------------- グラフで見るとわかりやすいですが、「ランキン-ユゴニオの関係式」より等エントロピーより温度の上昇が急激になっています。 --- ◆「連続体の力学」巽友正 P.263 ◆「圧縮性流体力学」麻生茂,川添博光,澤田恵介 P.55 ◆「圧縮性流体力学」松尾一泰 P.100 --------------- --------------- また衝撃波と境界層がほぼ合体して、衝撃波層という物を形成することがあります。 --- ◆「流体力学」巽友正 P.11 【ロケットが大気圏を突き抜ける際にできる極超音速気流においては、衝撃波はロケット表面の境界層と合体して一つの発熱層を形成し、その中で大気は解離し、さらに電離してプラズマ状態になる。】 --- ◆「航空力学の基礎」牧野光雄 P.293 【マッハ数が10とか20というように非常に大きくなった場合には、図8.22のように境界層のすぐ外側に衝撃波が来るようになる。境界層の外に衝撃波が付着したようになったとき、この層を衝撃波層といい、衝撃波層内の温度は非常に高くなる。】 ---------------

想定しているのは機械加工よりも建築とかかな？

オオハマボウ Hibiscus tiliaceus L. 小さいけど貫禄すごいのよ。

@azusa_maxima 同意です。

人工物のスキマに生えた草を愛でたいのに、無かったから「タイルの隙間か草が生えるプランター」作りました。草かわいい。

八重干瀬(ヤビジ)の上を飛ぶのは珍しい 窓側座席派の理由 ISG(石垣)✈︎MMY(宮古)

【緊急地震速報 第3報 2026年4月18日】 14時54分頃、長野県北部を震源とする地震がありました。地震の規模はM5.1程度、最大震度5弱程度と推定されています。この情報は気象庁の予報に基づく推定です。情報は誤差を含む場合があります。

絶対おもろいだろこんなん。 『地獄に堕ちるわよ』予告編｜Netflix youtu.be/0vu_J1pVB3I?si… @YouTubeより

@Orion_Cosmonaut 新しい物理現象の発見です🥳

@Galacticcccc What is going on at the inlet

ははーん😅

@cosmolien23 最近CADがLLMで操作できるようになってきたんよね

@Galacticcccc すげぇ。。

ClaudeのOpus4.7が生成してくれたSTLモデル

設計依頼を丸投げしてここまで生成してくれるので部分的にLLMを使えばかなり良さげな設計ツールができる可能性を感じる

きょう午後1時ごろ、成田空港に着陸した小型のジェット機が滑走路から外れ、周辺の芝生で停止しました。 news.web.nhk/newsweb/na/na-… #nhk_video

this might be the first documented case in human history of a philosopher getting a job

⤴⤴【🇯🇵日経平均 】+2.41％ 59,534.41 （+1400.17） #日経平均株価