フローで考える流れのモデリング(その2) 〜適用例と3D/1Dの関係〜:1Dモデリングの勘所(30)(5/5 ページ)
前回と今回の2回にわたり、1Dモデリングの一方法として、フローで考える流れのモデリングについて取り上げた。1Dモデリングはそれ自体が単独で存在するわけではなく、図9に示すように3Dモデリングとの補完関係にある。
図9 流れの3Dモデリングと1Dモデリングの関係[クリックで拡大]
3Dモデリングは流れの数学的記述とその解法に重点が置かれており、例えば図9に示した式から、Re数が小さいと粘性主体となる粘性流れ(層流)に、逆にRe数が大きくなると対流主体となる乱流になることが読み取れる。
一方、1Dモデリングは3Dモデリングを起点とし、流れの物理的解釈に力点があり、“流体(流れ)の本質を的確に捉え、見通しの良い形式でシンプルに表現”したモデルといえる。1Dモデリングでは式の各項が意味するところが一目瞭然であり、容量項のようにその意味するところを理解していれば、今回の水撃現象にも容易に応用可能である。すなわち、1Dモデリングはこれを使用する人次第で、いかようにも応用できる柔軟な武器といえる。
次回はフローで考えるモデリングの各現象への展開事例として、「フローで考える熱のモデリングの具体例」を紹介する。 (次回へ続く)
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