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）

「1Dモデリング」に関する連載。連載第30回では「フローで考える流れのモデリング（その2）」と題し、流れのモデリングの適用例と応用例、そして3Dモデリングと1Dモデリングとの関係について取り上げる。

[大富浩一／日本機械学会 設計研究会，MONOist]

流れの3Dモデリングと1Dモデリングとの関係

　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。

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　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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筆者プロフィール：

大富浩一（https://1dcae.jp/profile/）

日本機械学会 設計研究会
本研究会では、“ものづくりをもっと良いものへ”を目指して、種々の活動を行っている。1Dモデリングはその活動の一つである。

• 最新著書：1Dモデリングの方法と事例（日本機械学会）
• 研究会HP：https://1dcae.jp/
• 代表者アドレス：[e-mail]