非定常・渦なし流れにおけるベルヌーイの定理とは? わかりやすく解説

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(II) 非定常・渦なし流れにおけるベルヌーイの定理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/05/12 10:23 UTC 版)

ベルヌーイの定理」の記事における「(II) 非定常・渦なし流れにおけるベルヌーイの定理」の解説

∇ × v = 0 {\displaystyle \nabla \times {\boldsymbol {v}}=0} となる流れ渦なしの流れと呼ぶが、このとき、速度ポテンシャル呼ばれる関数 ϕ {\displaystyle \phi } が存在して、 v = ∇ ϕ {\displaystyle {\boldsymbol {v}}=\nabla \phi } と表せる。 渦なしの流れにおいては以下の定理一般化されベルヌーイの定理外力保存力である非粘性バロトロピック流体渦なしの流れでは、全空間において ∂ ϕ ∂ t + | ∇ ϕ | 2 2 + ∫ d p ρ + Ω = f ( t ) {\displaystyle {\partial \phi \over \partial t}+{\left|\nabla \phi \right|^{2} \over 2}+\int {\mathrm {d} p \over \rho }+{\mathit {\Omega }}=f(t)} (圧力方程式)が成り立つ。ただし、 f ( t ) {\displaystyle f(t)} は任意の関数である。 が導ける。 (I)のタイプ違って全空間成り立つのが大きな特徴である。 流れポテンシャルを ϕ ′ = ϕ − ∫ f ( t ) d t {\displaystyle \phi '=\phi -\int f(t)\mathrm {d} t} と変更して速度場変わらないので、圧力方程式より f ( t ) {\displaystyle f(t)} を消去することは可能である。 この定理水面の波や音波記述、あるいはクッタ・ジュコーフスキーの定理導出使われる

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