【大学物理】レイノルズ数とは何か【流体力学】
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- Опубликовано: 15 окт 2020
- 流体力学において重要なレイノルズ数を数学的な側面と物理的な側面とにわけて説明します
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翼の図をお台場にある金のウンコみたいな向きで書いてしまいましたが、本来の翼の膨らみは逆でした。本筋と関係ないので見逃してください
上京したての頃、東京に住む友人に「なんであそこに金のウンコがあるの？」と聞いたら「ア○ヒビールの会社であれはビールの泡をイメージしたものよ」と教えられたのですが、調べてみたら「金の炎」らしく(^^;
今の今までずっとビールの泡だと思ってました(^^;
まぁ一番しっくりくるのはやっぱ「金のウンコ」ですよね💩✨
いや、だいじょうぶですよ。スーパークリティカル翼という翼があるので
土木系の学生です。ボケ以外全部面白かったです！
17:05 こういう身近なところで起きている現象を提示してくれるだけでぐっとわかりやすくなる、ほんとにわかりやすい
大学で流体系の研究をしようと思っている身でありながら、レイノルズ数ってのがどういうものなのか未だに理解出来ずにいたので、今回の動画はすごく有難かったです！
頭の中のモヤモヤをスッキリさせた状態で研究に取り組めそうです、ありがとうございました！
とても分かりやすいです。大学の授業では、分かりづらかったことがやっと理解できてすっきりしました!!
レイノズル数を物理的な側面と数学的な側面に分けて説明してくれていたので、分かりやすく面白かったです！ 後者を学べたのが嬉しかったです。
自分はまだあまり本質的に理解できてないけど、流体だけでなく粉体・粒体にも適用できて色々なところで登場するからレイノルズ数がものすごく重要なパラメータなのは分かる。ありがとうございました。
いつも、為になる動画ありがとうございます。
ちなみに、先週、「円管内流れの観察と管摩擦損失係数の測定」の実験で臨界レイノルズ数の測定を行いました。
おぉ!学術対談で出てきた謎のやつだぁ
チャンネル内で補完されると謎に嬉しい
ガス屋です。国家試験対策でレイノルズ数というのをなんとなく覚えましたが、こちらの動画を見て物理的な側面を感覚的に納得できた気がします。数学的にはさっぱりでしたが、物理的側面は何が変数なのかが理解でき、腑に落ちました！ ありがとうございます！
数学的な導出、分子分母の物理的な意味、バクテリアの世界での話、全て勉強になりました。たくみさんがこんなに熱を持って説明してくれるのも初めてだったような。今までで一番面白かったです。
圧縮性を考慮した平面Poiseuille流の安定性について研究していたので、とても面白かったです！
また機会があれば、安定性の話をしてほしいです。
伝熱工学でレイノルズ数が出てきて無次元化するための数としか説明されず、よくわからなかったので今回の動画ありがたいです！
わかりやすい説明で、全部とはいきませんが理解できました！
何回も繰り返しみて理解に努めます〜🙋♀️📚
非常に参考になりました。ウェーバー数など色々な流体力学にまつわる無次元数をわかりやすく扱っていただきたいです
最後まできちんと説明を
聞きました細かいところまで解説をありがとう
前に何かの本を読んでた時にレイノルズ数って名前が出てきて気になってその時調べてみたけどサッパリわからず💦
そのまま今に至る…だったので何度も観て少しでも理解できるように頑張ります！ありがとうございます♪
エグい程わかりやすいな編集も素晴らしいし
流体力学の動画5本をすべて見ました。ある程度、理解しました。ありがとうございました。
こういうのを文系でも理解しやすいような連続講義があったらいいな。
めちゃくちゃ為になりました。よくわからん数の物理的意味、好き。
分かりやすくて、内容もすごく面白かったです。微生物の話は、生物ごとの時間的な感覚の違いを示唆してるようで興味深かったです。
土木をやってると開水路流れでフルード相似ばかり扱うので、たまに管水路をやるとレイノルズ相似使うのを忘れてしまうんですよね💦
地質をやってると沈降管や粒度分析でレイノルズばかり扱うのでフルードとかイマイチ完全に理解できてない
粘性力の影響に1/Lがある理由で、Lが小さい程より管壁の影響を受けるから粘性力の影響が大きくなるっていう説明初めて聞いたかも。分かりやすい
微生物にとっては同じ環境でも人間よりもすごく高粘度に感じられるという話がすごく面白かったです！
化学系出身で流体力学の基礎方程式にはあまり馴染みがなかったのですが、レイノルズ数の由来が分かってとてもスッキリしました！
自然の法則の数値化は理解が深まり面白いですね
分かりやすい！
素晴らしい動画をありがとうございます。
流体力学あまり知らないから聞いてておもしろい！
どうやったら専門的なことをこんなにわかりやすく説明できるのですか、、、
定義から物理的、数学的な面まで解説されていて感心しました。
レイノルズ数は相似則が便利なもの、というのが個人的な認識でしたが、言及があったので少し嬉しくなりました笑
とてもためになる講義でした。長時間の撮影お疲れ様です！
河川橋脚の洗掘を解析しようとしている土木系会社員です。教科書では掴めていなかったレイノルズ数のイメージが本動画で初めて掴めました！
最高にわかりやすいです！
本当にいつもいつも分かりやすい解説動画を有難うございます。
ヨビノリさんのおかげで色んなものに興味を持てて、生きてる心地がします。まだまだ世界には私の知らない事で溢れているんだとワクワクします。
リクエストに応えてくれて嬉しいです！！
慣性力の影響 / 粘性力の影響 という意味付けがぴったし。大学の時にこの動画が見れていればよかったなぁ。。。
大学の時「水理学」で、レイノルズ数でてた、さっぱりわからなかった‼️いまやっとわかった気がした。椿東一郎先生ありがとう‼️あのたの名前はここで、永遠に残りましす。
船の勉強を始めたのですが、とても分かりやすかったです。ありがとうございます。
マジでうれしい
ちょうど大学の授業で分からなくて、私の中で、今世紀最大に需要あるわ
おっさんが専門外だけど勉強することになりました。本当に助かっています
臨床工学技士の試験が近くて観にきました！いままで式丸覚えでレイノズル数求めてたんですがやっとレイノズル数の意味を理解できました！😭
無次元化のところはさっぱりでしたが層流と乱流を大まかに判別できる便利な式だったんですね！
特に意味の無い無次元単位になる式だとずっと思ってましたがそんな訳ないですもんね！
ありがとうございます！！！
平均自由行程から導く方が、分子論的にも結局何が起こっているのかわかりやすくて面白いのかなぁと思いました！
物理化学出身からの意見です。
動画のレイノルズ数は安定してましたね笑😊
たくみさんの住んでる世界は自分達の住んでる世界よりサラサラしてるんですね()
操縦士です。層流と乱流、翼周りで起こっていることは国家試験に出てきます。レイノルズ数を理解していない操縦士はプロにはいないはずです。結構、実用的なものです。流体力学は輸入品ですが、Angle of Attackを「迎え角」と訳した人は天才です。感覚的にぴったりだから。原語には全然そういう意味が無いのに凄いセンス。誰がそう訳したのかずっと探してます。
30分でレイノルズ数説明するのすごい
来週レイノルズ数だったので気楽に予習感覚で見れました！
えぐいわかりやすい
私も最初のころは代表長さ・代表速度の取り方の曖昧さ・雑さに大いに疑問を持っていましたが、
Re数の値が自体が10～10000000000とかを取りうるので、
細かい計算をしたところでほとんど意味はなく、
だいたいのオーダーで見ておけば流れの様相をなんとなく分類できる、という指標を示しているだけ、
そもそもRe数は雑なものだし、代表長さ・代表速度の取り方も見る現象によって慣習があるだけ、
と考えるようになってからはモヤッとも少し晴れました。
流体力学の講義、楽しみにしていますので続けていただければ嬉しいです。
課題研究で風車について研究してたので独学で学んだのですがさっぱりだったのでありがたいです
専門外なのですが、すこし勉強する機会があって流体を勉強しています。自分のレベルにあった動画を見れるので、若いながらもいい時代だなと感じています。
これは神動画
レイノルズ数、懐かしいです。昔、化学工学で習いましたが今回初めて理解しました。
専門性が強くなっていくと体系的に、かつわかりやすい参考書って少なくなってくるから、ヨビノリさんの解説が本当に助けになります
流体力学も連続講義になったりしませんか...?🥺
190㎝？頭の回転が速い人は認識する空間のサイズも変わってくるのかな？
ガチでついさっきの物理の授業でやったばかりの内容で運命感じてしまいました
その現象に名前付けたい 得た知識に関連するものが日常ですぐ起こるみたいな
中学の時数学の先生に流体力学の参考書貰ったはいいものの激ムズでほとんど読めなかった思い出
自分はレイノルズ数Reが１の最小の渦スケールを考えると
Re＝慣性力/粘性力に納得できた。
先生、いつも勉強させていただいております。５０台の現場監督で、大学の土木工学科卒、施工管理技士、測量士です。どうも本を読んでも有限要素解析がよくわかりません。どうやらこれがわかり、ソフトを使うと、構造力学を見える化でき、とても便利なようなのですが。お願いまでです。
管内表面の状態のFriction lossの説明もお願いします。
春学期やったけど全くわかんなかったので助かる！
なるほど、ρは消えるから無次元化する必要がなかったのですね。一見L^3なんかを使う必要ありそうなのになんでスルーで良いのか混乱しましたが、納得です。
レイノルズ数は非常に難しい。”代表的な”と言われると、すごく恣意性を感じるのですが、実際そうで、マクロにみると乱流であってもミクロにみると非乱流である、評価したいスケールによって、乱流か非乱流が変ってくる。
乱流遷移の問題は、管の入り口の形状に大きく依存した気がする。
うまい形の管にすれば、かなり高速でも層流が維持できたはず。
前半部の基礎方程式の話は力学の勉強が足りてない自分にはよくわからなかったですが、後半部の物理的な意味の話はしっくりきて何となく理解することでできた気がします。非常に参考になりました。ありがとうございます。
学生の頃、航空宇宙工学を専攻していたのですが割と曖昧なまま過ごしてしまって苦労したことがあったので、学部生の頃にしっかりと勉強しておきたかった箇所です
最後まで見たのでコメントします。
物理も化学もやってこなかった文系なので
ｖなのかμなのかｕなのか見分けられもしないけど、
20:07粘性力、慣性力のところで現実社会でも似たような事が言えるのではと思って
粘性力の高い世の中だけど、慣性力上げてこ👆
と言うところに落ち着きました。
お疲れ様でした
とある系での実測で求められたレイノルズ数から物体の同一系での振る舞いを予想するために活用できそうだと思えました。仮想系での物質の振る舞いを予測することへの活用はどんな分野まで可能なんでしょう。超電導の磁束などにも使用されたりするのですか？
質の高い授業ありがとうございます！！！いつも毎朝見てます！
フルード数Frについても解説してほしいです
表しているものの違いについても「たくみ節」が聞きたいです。
同じ分野にプラントル数とヌッセルト数っていう無次元数もあるから興味がある人は調べてみよう！
私もここの話好きです
歪速度の動画を挙げてください。粘性への影響を知りたいです
テニスと流体力学って一見関係ないように思うんですが、実はスライスショットやボールの変化には理論的側面に流体力学が潜んでいる気がします笑
独学好きなので、この動画によってモチベーションが上がりました！
単位時間あたりの燃料消費量dm/dt＝0.01(kg/s) 排気の流速100(m/s)の理想的なイオンエンジンと燃料消費量dm/dt＝100(kg/s)、排気(ダウンウォッシュ)の 流速0.01(m/s)のヘリ用ターボプロップエンジンがあり、 共に反動の力が自重の重力(N)と等しく諸々の損失は無視できるとします。
これらを逆噴射により浮上させる時...
排気が持つエネルギー、即ち消費エネルギーが少ない割に推力(N)の強いターボプロップエンジンと
単位質量の推進剤で単位推力を長時間発生させるイオンエンジン、滞空時間が長いのはどちらですか？ これまで学習した観点からはヘリの方が滞空時間が長くなると思ったのですが、 実際の文献と辻褄が合わない気がします。滞空時間が長いのはどちらだと思いますか？
エフイコールエムエーをむりやりNSeqにこじつけてるんじゃないのが分かりスッキリした。
スムースな円管内の流動における臨界レイノルズ数の範囲は、ほぼ2000～4000以上なのでしょうか？レイノルズ数が3000くらいでは乱流にならないのでしょうか？
あと、非ニュートン流体ではどうなるでしょうか？
流体力学の知識ほぼないから助かる！
お前マジどこにでもいるな。
みーつけた
微生物の話感動した
私は何かとよく取り乱してしまうのですが、感性が豊かなのが原因でしたか。なるほど納得です。
流体の授業受けただけだとレイノルズ数の概念がイマイチ理解出来なかったけど、津波のミニチュアモデルを作るときに粘性を高める事でレイノルズ数を揃えると実際の津波と振舞いが同じになると言う説明をされてレイノルズ数の概念がスッキリ分かった事がありました。
40年前、日本で高校生していた時に物理部員で、水平板の幅広い樋を作り上にその上に水を金魚鉢のポンプで循環させ、上にアルミナの粉をまいてどのように流れるかの実験をしました。高校生レベルだったので、ナビエ・ストークス方程式のも知らぬまま、どうしてこうなるのかと研究してました。その時にインターネットでヨビノリの講義が聞けたらよかったのに残念。
ちょうどレイノルズ数がわからず単位を落とし再履修している所なので助かりました
待ってました！数学的な面と物理的な面の説明ありがたいです！
いつも楽しく拝見しています。
翼の絵の向きが逆だと思います。翼面の下側が長いとリフトしません。
きたああああああああ
物理学科ではやらないからうれしい(工学部でやるらしい)
自分は今、材料力学と流体力学に興味ある
物理学科ですが大学院でやりました！
@@MrRinsan やはり物理学科は研究室や大学院入ってからでないとなかなか勉強する機会ありませんよね…
まじでたすかる
クジラは大きいので人間が泳ぐよりも海水の粘性を感じない、のでしょうかね？
泳ぐときの抵抗は粘性だけではないのかもしれませんが。。。
前半での理解と疑問
理解
・Lは物体が流体に当たる面積、vが粘度、uは流体速度。
・物体が本編のような形であるとマグヌス力との関係でめんどくさいのでボール型で考えるとわかりやすい。
・Vは密度のことでUは速度のことに置き換えると重さと速度で硬さが出る。
疑問
・今回の内容とは少しずれるが、球体（物体）が回転しマグヌス力を生み出した時のLとの関係性（ Lが伸張して仮想Lのような範囲ができそう）
後半の理解と疑問
理解
・流体はRcから乱流になり始め、ある部分（Rceとする）から完全に乱流となる。
・粘性力と慣性力（の影響）は最初から存在し、互いに影響し合う範囲がRcーRceであり互いに影響し合えない速度が粘性ではRc前・慣性力ではRce後なのだと思う。よって、RcとRceの間に層乱流均衡点のような場所があると考えられる。
疑問
・慣性力は速度の高い方が低い方にぶつかることで乱流になっているのか、速度を上げると水管の影響力（動かないから）によって乱流になるのか
180cmアンパンマンが納得していないと言った「粘性と慣性」が影響なのではないかという所について
→粘性と慣性の戦い？は毎瞬毎瞬発生していて、それがRcーRceの間では力関係が変化し続けるので粘性と慣性では理解しにくいのではないか。平均粘性と平均慣性ならどうなのか。スパコンならその瞬間瞬間を全て計算できるのでこの計算式でも力の関係性を踏まえればバシッと答えが出るような気がする。
私は専攻の者ではないので、レベルの低い部分から理論破綻が見つかるかもしれませんが何かのきっかけになればと思います。
流体力学 関係
・ナビエストークス方程式①(数学的・物理的意味) → ruclips.net/video/MZg0ikSqcvA/видео.html
・バクテリア乱流ってなんだ【学術対談】→ ruclips.net/video/kZD2E47bvEQ/видео.html
追加
・ベクトル解析入門①(内積と外積) → ruclips.net/video/k7ImHQhxF3s/видео.html
・本当は深い『落下運動』 → ruclips.net/video/fsPMwa5EuLY/видео.html
無次元化してるから相似関係が見抜けるってことか...
規格化と似た概念なのかな？
ナビエストークスの方程式，勉強させてもらいます！
レイノルズ数か〜😁昔良く遊んでたな〜
大気力学についての講義も見たいな
最後まで見ましたよ。チョーク尖っててかっこいいですね。
このレイノルズ数について、気象学の傾圧不安定波にも影響しますか？
系圧不安定波が起こる要因として下記の通りと認識してます。南北の温度傾度が大きくなることで温度風の式から上層ほど風が強くなる。その傾向が大きくなるとやがで周りの流れと比較して風が強すぎて、試験管の中の実験のように、側面との風速差が大きすぎて乱流となる。この乱流が波でとなりジェット気流の波動のような形になる。
この要因は、レイノルズ数に影響してるでしょうか。
Uとかμとかvとか∇、発音や形が似ている記号が多くて、字が汚い人がノート執ると終わる
自分の場合活舌悪いから、口頭で伝えようとすると何回も聞き返されそう
その点、ヨビノリさんは流石だわ
流体系の物性研究やってました。
私もノート下手だったのですが、数書いてるうちに嫌でも上手くかけるようになったので結局慣れだと思ってます笑
字が汚くても大袈裟に特徴付けて書き分けると見分けられるよ
いつか固体量子（こたいりょうこ）さんとコラボして欲しい‼️
乱流手前のレイノルズ数って乱流が層流っぽく振る舞ってるだけではない？
これに関係することを高校でやろうとして詰んだなあ…
全く同じです🥺