無次元流速の導入理由

No.17559 2006-07-20 05:21:37 いといと

列車高速走行に伴う床下表面風速を低減させる目的のため、列車車体形状（床下高さや床下形状等）を変えながら1/7模型を作って風洞実験を行ったとの文献を目にしました。この結果の中で、「風洞実験では現車試験とは異なり、車両が固定されているために流速は車両底面で０、風洞床面で主流（50m/s）であり、現車の状態（車両底面で主流、床下表面で流速０）とは逆になる。風洞実験の測定結果を地上側から見た流速に変換し、それを試験風速で無次元化流速とした」との記述がありました。無次元流速とは、u（地面から見た流速）/U（列車速度）で定義されると記述されています。無次元化流速とは何を表す指標で、この指標を導入する理由は何でしょうか？皆様方、ご教授をお願いいたします。

No.17575 【A-1】

Re:無次元流速の導入理由

2006-07-21 17:42:12 匿兵衛 （

高速で移動する物体の周りの流れ状態および流体抵抗は、物体の移動速度と周辺流体（本件の場合は大気）の相対速度差ΔU、物体の投影代表寸法D（本件の場合は列車の正面から見た投影面積を正方形と見なすと投影面積の平方根）、流体（大気）の粘度μ、密度ρとしてレイノルズ数Re=D*ΔU*ρ/μで定まります。特に移動速度が音速に近い場合は、マッハ数による影響も表れます。
列車速度に対する大気速度の比率では、大気速度がゼロならば、列車速度がどんなに低速でも、どんなに高速でも、列車速度とは無関係に無次元速度はゼロになります。
従って、無次元速度で実験データを整理しても、あまり有意義な結果は得られないと考えられます。
他人の論文は疑いの目で見ないと、貴重な人生を無駄な研究に費やしてしまいますヨ。

回答に対するお礼･補足

匿兵衛　様
ご回答ありがとうございました。
無次元速度がゼロになる理由が
よく分かりました。
大変ありがとうございました。