タグ: 流体力学

生産技術・設備技術

【スロット塗工のツボ②】薄く塗るか？厚く塗るか？適正なダイ構造と条件

スロットダイで塗る厚みにより、適正な設備仕様と条件が異なります。 各々の現象と考え方を紹介します。 １．粘性流動の基礎式 まず、スロット塗工の流動現象をイメージするために欠かせない流体力学の要点として、平行 …

機械工学

《伝熱の基礎③》対流熱伝達の必須知識まとめ［ニュートンの冷却法則/温度境界層と速度境界層など］

今回は伝熱の３形態から対流熱伝達の基礎を解説します。 対流熱伝達の詳細な理解には流体力学の知識が必要になりますが、本記事では流体力学に関しては定性的な説明に留めて、対流熱伝達の考え方と基礎知識を中心に解説し …

機械工学

CAEの必須前提知識をやさしく解説《フロントローディング開発成功のカギ？》

「設計者CAE」とは、開発を推進する設計者自らが行うCAEのことです。 対して、専任者が行うCAEを「専任者CAE」と呼びます。 今回のコラムでは、CAEの全般について解説したいと思います。 コラムを読むこ …

機械工学

【CFD 流体解析を学ぶ】軸流ファンを使った系でCFD解析をするまでの準備の流れと前提理論を解説！

ポンプや送風機など、水や空気を扱う機械を「流体機械」といいます。 流体機械は、上下水道設備、灌漑、河川排水、ビルの空調設備、各種工業プラント、発電プラントなどに幅広く活躍しています。 最近では、パソコンなど …

機械工学

CFD(Computational Fluid Dynamics)ってどんなもの？《実例でわかりやすく解説》

製造業の現場でもDXが叫ばれる昨今、皆さまは設計にどのようにコンピューターシミュレーションを取り入れていらっしゃいますか？ シミュレーションは、高い性能のソフトもPCの能力向上で気軽に使えるようになった分、 …

機械工学

【CFD 流体解析を学ぶ】軸流ファンの基本を理解してCFDを徹底活用！

近年、PCの高スペック化に伴い、装置内部の流体の流れをコンピュータで解析する「CFD」（Computational Fluid Dynamics、数値流体力学）が手軽に行えるようになってきました。 このペー …

機械工学

【機械設計マスターへの道】次元解析のやり方とΠ定理（ポンプの模型試験の例で理解する）

当連載の前回のコラム［模型実験・模型試験に必要な「相似則」と「無次元数」の知識を整理］において、ポンプの模型試験を行うときは、幾何学的相似性と運動学的相似性を満足することで力学的相似性をも満足することができ …

機械工学

【機械設計マスターへの道】模型実験・模型試験に必要な「相似則」と「無次元数」の知識を整理

大型の船舶、あるいは大型のポンプ、水車などの流体機械で、実機を用いて工場性能試験を行うことが現実的ではない場合、小型の模型を作って性能試験を行い、実機性能に換算して評価することが行われます。 今回のコラムで …

機械設計マスターへの道

【機械設計マスターへの道】配管フランジの基本知識を総まとめ！(規格/接続方式/ガスケット座の種類等)

  前回この連載コラムでは、シール部品であるガスケットについて解説しました。 ガスケットは配管フランジに多く使用されています。 そこで今回は、知っておきたい配管フランジの基礎知識をご紹介いたします …

技術のキホン

３分でわかる技術の超キホン 完全特性と動力回収タービン

液体や気体を扱う機械を「流体機械」といい、様々な産業で広く使われています。 流体機械は24時間連続運転されることも多く、その運転に必要な動力を低減することは省エネルギーとCO2削減のために重要なことです。 …

早わかりポンプ

【早わかりポンプ】容積形ポンプの基礎知識（種類別の原理・構造・特徴）

連載第1回「ポンプの基本原理と分類」の中で、ポンプの分類として、ターボ形ポンプの他に、容積形ポンプ、その他の形式のポンプがあるということを書きました。 今回は、「容積形ポンプ」（容積型ポンプ、容積式ポンプ） …

機械工学

【機械設計マスターへの道】送風機／圧縮機の必須基礎知識・厳選解説

流体機械は、ポンプなどの「水力機械」と、送風機・圧縮機などの「空気機械」に大別されます。 空気機械である送風機や圧縮機の作動原理は、基本的には水力機械であるポンプと同一です。 ターボ形と容積形があって、ター …

機械工学

【機械設計マスターへの道】ベルヌーイの定理と流量・流速の測定［オリフィス流量計/ベンチュリ管/ピトー管］

以前の本連載コラムでは、流体力学の基礎知識として「連続の式とベルヌーイの定理」を解説しました。 今回は、ベルヌーイの定理を応用した流量と流速の測定について紹介します。   １．オリフィス流量計 管 …

技術のキホン

３分でわかる技術の超キホン 水力発電用「水車」の分類・種類と仕組み

水・油などの液体や、空気などの気体を扱う機械を「流体機械」といいます。 流体機械には、外部から仕事を加えて、中を流れる流体にエネルギーを与えるものと、中を流れる流体のエネルギーを外部へ仕事として取り出すもの …

機械工学

【機械設計マスターへの道】機械工学で用いる「単位」のまとめ

これまで機械設計に関するコラムの中でも折りにつけ触れてきましたが、今回のコラムであらためて「単位」についてまとめて確認したいと思います。 機械設計では、各種力学の知識をもとに、機械がその機能を発揮し、かつ安 …

機械工学

【機械設計マスターへの道】物体まわりの流れとカルマン渦［流体力学の基礎知識⑥］

物体が流れの中に置かれたり、物体が流体中を動いたりするとき、物体の後方に渦が生じ、物体に力が働きます。航空機、自動車、船舶など流体中を動く機械を設計するためには、流体中の物体まわりに起きる現象や物体まわりの …

機械工学

【機械設計マスターへの道】運動量の法則［流体力学の基礎知識⑤］

煩雑な数値計算によらずに比較的簡単に流れの現象を把握することができて、流体が管や板などの様々な形状の物体に及ぼす力を求めることができる「運動量の法則」とその適用例についてご紹介します。 １．ニュートンの法則 …

機械工学

【機械設計マスターへの道】管路における圧力損失［流体力学の基礎知識④］

様々な流体を遠方へ移送するために配管が利用されます。配管内の流体の通り道を「管路」といいます。 管路内を流体が流れる際、流体の粘性による摩擦のために圧力損失が生じます。 このため、液体であればポンプ、気体で …

機械工学

【機械設計マスターへの道】連続の式とベルヌーイの定理［流体力学の基礎知識③］

今回のコラムでは、三次元空間を自由に流れて、その状態が場所や時間とともに変化する複雑な流体の運動を簡素化することで、工学的な問題の解決に実用的に適用することができる手法について解説します。 １．流れの状態 …

機械工学

【機械設計マスターへの道】圧力の必須前提知識まとめ［流体力学の基礎知識②］

今回は、流体の挙動を調べたり利用したりする上で不可欠な物理量の一つである圧力について解説します。   １．圧力とは 圧力は、流体中の壁面あるいは仮想面の単位面積あたりに働く力の法線方向成分と定義さ …

機械工学

【機械設計マスターへの道】流体の性質［流体力学の基礎知識①］

  水・油などの液体、あるいは空気などの気体、のことを「流体」といいます。 流体力学は、機械工学の4力学（材料力学、機械力学、流体力学、熱力学）の一つで、流体の性質や流れの状態を、調べたり解析した …