［問題7］流体解析に関連する無次元数 - fledgling-cae-engineer’s diary

問題

流体解析に関連する無次元数は次のうちどれか。

流体の方程式や法則は、無次元数で整理されます。無次元数は、科学者の名前に由来するカタカナ表記のものほとんどですが、カタカナ表記だからと言って無次元数になるわけではありません（例えば、エンタルピー、エンタルピー）。

代表長さ（ $L$ ）：

代表長さは、流れや熱伝達現象の特徴的な寸法を表します。例えば、管の直径、翼弦長、熱交換器の長さなどが代表長さとして用いられます。代表長さは、長さの次元を持ちます。

レイノルズ数は、流れの慣性力と粘性力の比で表される無次元数です。レイノルズ数が高い場合、慣性力が支配的となり、乱流になりやすい。

グラスホフ数（ $Gr$ ）：

グラフホフ数は、自然体流における浮力効果と粘性効果の比で表される無次元数です。グラスホフ数が大きい場合、浮力効果が支配的になり、自然体流が発生しやすい。

ヌッセルト数（ $Nu$ ）：

ヌッセルト数は、対流熱伝達と伝導熱伝達の比で表される無次元数です。ヌッセルト数が大きい場合、対流熱伝達が支配的になり、伝導熱伝達よりも効果的に熱が伝わる。

熱伝達率（ $h$ ）：

熱伝達率は、固体表面と流体間での熱伝達の効率を示す係数です。熱伝達率は、単位面積あたりの熱流速（W/m^2）と表面温度と流体温度の差（K）の比例定数になります。熱伝達率は、流れの特性や物性値に依存します。単位は、（W/(m^2K)）となります。

したがって、正解はb,c,dです。