流体力学

流速と音速の比率であるマッハ数がおおむね0.3以上になると、流体の圧縮性を考慮して流れを検討する必要があります。圧縮性流れでは、マッハ数1の状態になることをチョーク（あるいは閉塞）といいます。このチョーク流れは、便利な点が主に2つあります。1つ目は、チョーク部の断面積やタンク圧力、温度、気体の種類から質量流量を簡単に計算できることです。2つ目は、背圧の影響を受けず安定して流体を流すことができることです。今回の記事では、このチョーク流れについて解説します。

圧力や流速、流体の粘り気や熱の伝わりやすさといった流れ場の状態を無次元数に代入して計算すれば、その流れがどのような性質を持つかを教えてくれます。無次元数にはたくさんの種類がありますが、この記事ではその中でも特に伝熱や流体分野で使用頻度が多い無次元数を取り上げます。

矩形（四角形）断面や二重円管における等価直径（水力直径、相当直径）の求め方を簡単に解説します。