アットランダム≒ブリコラージュ

「転ぶな、風邪ひくな、義理を欠け」(長寿の心得...岸信介) /「食う、寝る、出す、風呂」(在宅生活4つの柱)

蘊蓄

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これはまったく今の今まで知らなかったですわ…^^;
常識でしたのか知らん???

イメージ 1

音速の数十倍で大気中を飛行する物体は進行方向の正面に衝撃波と圧縮された大気の層が発生する。このとき物体は主に二つの種類の加熱を受ける。

隕石など地球大気圏に高速で突入する物体が空気との摩擦で燃え尽きるという話を聞くが、摩擦熱ではなく、実際は、断熱圧縮による隕石正面の高温の圧縮大気層による対流加熱と圧縮大気層からの輻射加熱といった2つの加熱が主要因である。

対流過熱は隕石に衝突してせき止められた大気の運動量が熱に変換されるもので速度の3乗に比例すると言われている。
輻射加熱は隕石正面で断熱圧縮された高温の大気層から放射される電磁波による加熱である。

(断熱圧縮)
高速の物体の進行方向正面で熱のやりとりを行うことができないほど極めて短時間に大気が圧縮されるため、内部エネルギーが増加し大気温度が上昇する。」

これって断熱圧縮なんだって?... ^^;
ようは、エアコンの原理…でしたのねぇ!!

イメージ 3

あるいは、ディーゼルエンジンの自然発火の原理ね...
摩擦熱だとばっかり思ってました
断熱膨張は...雲が出来る原理にも関与してるはずね?
F1のリアウィングからの霧は...断熱膨張で出来た雲ですよね ^^

イメージ 4

隕石の突入時は前面が断熱圧縮で後面は断熱膨張が起こってるはずですよね…?
飛行機の揚力も...羽根の下が圧縮されて、上が膨張されれば…浮力=揚力が生じることは理解できますね

画像:http://labaq.com/archives/51514753.html より 引用 Orz〜
イメージ 6

下から見たベイパーコーンと尾を引く飛行機雲のコラボレーション。
飛行機が低空で音速に近い速度(時速1225km)で飛行すると、ベイパーコーン"vapor cone"と呼ばれる円形の雲が発生することがあるそうです。プラントル・グロワートの特異点とも言い、マッハ1に近づくと圧力係数が増大、急減し、断熱膨張によって周りの空気に含まれる水蒸気が凝結して、このような雲が発生するそうです。」

画像:https://ja.wikipedia.org/wiki/プラントル・グロワートの特異点 より Orz〜
イメージ 7
*見たことないけど…美しいですねぇ♪

物体気体中を高速移動すると、進行方向では圧縮により圧力温度が上昇する。速度が音速に近づくと断熱圧縮に近づき高温となるが、音速に達すると急に低下する。これは、圧力係数(圧力を無次元化したもの)の理論式が特異点を持つ、つまり特定の値で無限大に発散してしまうことで表される(実際には圧力係数は有限の値を取る)。
理論式は、Cp :圧力係数(圧縮)、Cp0 :圧力係数(非圧縮)、M :マッハ数のとき、
C_{p} = \frac {C_{p0}} {\sqrt {|1-{M}^2|}}
と表される。この式で、M = 1 のとき(分母がゼロとなるので)Cp は無限大になり、極端な気圧差(高圧と真空)が発生する。

*ローレンツの変換式にそつくりね ^^…?

プラントル・グロワートの特異点では、高温だった物体周囲の気温が急低下する。これが露点を下回った場合、周辺の湿度次第ではが発生する可能性がある。これは、通常見られる飛行機雲とは異なり、リング状に広がると考えられる。
一方、飛行機が海面上など湿度気圧が高いところで遷音速飛行している時、機体の周りに右の画像のような円錐型の雲が発生することがある。ベイパーコーンvapor cone、水蒸気の円錐)などと呼称されるこの雲は、機体周辺で生じる減圧(断熱膨張)による温度低下が露点を下回り、水蒸気が一時的に凝結する現象が機体とともに移動するもので、特異点によるものとは限らない。
また、しばしば音の壁を突破した「瞬間」の現象としてメディアなどで紹介されるが、飛行速度が音速未満でも発生し、音速を突破しても発生するとは限らない。付け加えると、遷音速飛行では機体周辺の一部で超音速流が発生するため、特異点による雲も飛行速度が音速未満でも発生しうる。
なお、ソニックブーム衝撃波として紹介されることもあるが、いずれも肉眼では見えず、別の現象である。ただし衝撃波に関しては、圧力波面で起きる光学屈折により、間接的に観測が可能。」

https://ja.wikipedia.org/wiki/大気圏再突入 より 引用 Orz〜
物体が大気圏に突入する際には熱の壁による空力加熱(断熱圧縮)が発生し、例えば標準大気でマッハ3の突入速度の場合、理論値でよどみ点温度350℃を超える(「空気との摩擦」により温度が上昇すると言われるが誤りである)。再突入の条件は、適切な軌道離脱タイミングと機体の角度(進入角度とはいわない)である。タイミングがわずかでもずれると着陸地点が大幅に変わる。また、「角度が浅いと大気に弾かれる」というのは間違った解釈である。有人宇宙船の場合は進行方向に対し斜めの姿勢をとるなどして大気で揚力を発生させて「滑空」することで速度や高度を調整し、最高温度の上昇を防ぐと同時に宇宙飛行士にかかる加速度を軽減するのが一般的である。

画像:https://ja.wikipedia.org/wiki/熱の壁 より 引用 Orz〜
イメージ 2

飛行速度がマッハ3付近に近づくと、高速な機体の移動のために空気が急速に圧縮される断熱圧縮で高温になった空気に機体が加熱され、高温となる。高度10000メートル(標準大気)、マッハ3の飛行でよどみ点温度350℃を超えるところが生じる。この温度では、航空機の主要な素材であるアルミニウム合金の使用温度限界155℃を超えてしまう。そのため、マッハ3を突破する機体の構造材の候補となるものは、スチールチタニウムを主体とする各種合金であった。実際には、前者は比重が高いために航空機には向かず、後者は加工が極めて困難であり製造に莫大なコストを必要とした。また、構造材の耐熱性に加え、乗員や電子機器、燃料など、機体内部をも熱から保護することが必要となり、さらには熱膨張に伴う機体の変形にも対策が必要となった。」

新幹線のカモノハシの顔じゃどうしようもないスピードで
海のエイのような形の方がいいようね…^^
水の様に蒸発したら気化熱を奪ってくれる物質が開発されたらいいのにねぇ ^^
UFOのあのスピードは断熱圧縮で輝いたっいいのに…
やはり、特別なマテリアルで作られてるんですよ…^^

ダイソンの羽根なし扇風機の原理ってのがよくわからない…^^;

画像:http://www2.plala.or.jp/puthoff/wing.htmlより 引用 Orz〜
イメージ 5

”飛行機の翼で キャンバーなし” が東芝  ”キャンバーをつけて 10倍以上 と言われる燃費効率向上をして実用レベル(製品)にした”のがダイソンといった構図と思います。

*揚力を発生させる風を作ってるってこと?
飛行機じゃないから飛ばないから...反作用的に、相対的に、空気が飛んでる=扇風機 ^^ってなことでっしゃろか?

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こんばんは。摩擦熱だと思っていました。昔、学校でそう教わったような気がしますが・・・。

2016/3/27(日) 午後 7:28 [ yan_yan ]

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>yan_yanさんへ ^^
貴殿もそうでしたか ^^
わたしは非常識だったのかと思いましたが...ご同僚がいらして少し癒されました…^^v…
人類が火を起こすとき使ったのも摩擦熱ですものね☆
てっきりそうだと思い込んでたんですが…
さにあらずでした…Orz〜
チャッカマンはまた別の原理でしたはずですよね?...たしか…^^;…
虫眼鏡とか凹面鏡とか、火の起こし方にもいろいろありんすねぇ♪

2016/3/27(日) 午後 7:35 [ スモークマン ]


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