類似性基準 – ウィキペディア、無料​​百科事典

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類似性基準 現象または物理システムの実験モデルは、数学モデルの分析によって得られる原則であり、モデルの状況での記述された現象とその実験的実装が同一と見なされるかどうかを判断します。言い換えれば、システムの小さなコピー（空力トンネルの航空機モデル、翼スパン1 m）を調べ、大きなオブジェクトの動作（実際の航空機、翼の範囲120 m）について結論を導き出したいと思います。そのようなシステム間でそうです 発生しません 測定の結果を掛けることで構成される単純な関係。たとえば、ガス速度はモデルのスケールの速度です。

実際の複雑な現象またはシステムの検査は、ある程度限られた範囲でのみ可能です。たとえば、水ダムやジャンボジェットなど、複雑なシステムの流れの純粋に理論的または数値的な説明の可能性を想像するのは困難です。次に、システムの動作、フロー速度、ストレスなどの制御された実験室環境でモデルを作成し、測定する必要があります。この方法で分析されたモデルは、計画された実際のカウンターパートよりもはるかに小さいことは明らかです。類似性基準により、そのようなモデルシステムの動作が実際のシステムにどのように、どの程度対応するかを評価することができます。したがって、類似性の基準は、実際のシステムを分析するために、通常小さなモデルシステムの観察結果を参照する方法を決定します。

類似性の非文句的基準の存在は、非線形システムに適用されます（線形システムには線形スケーリングがあり、類似性の基準が些細なものになります）。これは、特に流体力学の問題に適用されます。

ディメンション分析と類似性の基準を可能にする典型的なツール。この動作は、その現象を記述する方程式のこのような提示で構成されており、その中で発生するすべてのサイズは、無次元の重要でない方法で表現できることを示しています。したがって、たとえば、システムに速度がある場合 の これは、私たちがそれを無次元サイズの産物として、そして代表的、典型的または平均速度として提示するものです の ₀ 。したがって、次の関係を方程式に紹介します v = v ₀ *の 。他の任命されたサイズと同様に行動し、単語をグループ化することにより、次のような無次元フィールドを含む方程式を取得します の 、およびレイノルズの数、（re）または波の数など、一定数の寸法永久。次のような無次元サイズ の 、純粋に数学的に重要であり、まったく異なる空間寸法または典型的な速度などの特性が異なる2つのシステム の ₀ 上記の例から、それらは説明されています 同じ方程式 、レイノルズのような無次元因子が同一または類似している場合。それらの平等は、システムの類似性の基準です。

類似性の基準の例は、正常性動態または流体力学における流体の流れの分析です。
空力トンネルまたは流体力学的モデル、たとえばダムやweirでのモデルの経験を分析する必要性には、このようなモデルシステムの流れが実際のシステムの流れにどの条件を対応するかを決定する必要があります。

結局のところ、寸法分析は、不快な液体と同様の流れを得るためには、レイノルズREの同じ値によって特徴付けられなければならないことを示しています。

壁の液体の場合、つまり空力学では、同様の基準の数がはるかに高く、レイノルズの数に加えて、マッハ、プラントラ、ストロウハラなどの数もあります。