逆圧力勾配

流体力学では、逆圧力勾配とは、流れの方向に静圧が増加する圧力勾配のことです。数学的には、正のx方向 の流れの場合、dP / dx > 0と表現されます。

これは境界層にとって重要です。流体圧力の増加は流体の位置エネルギーの増加に似ており、運動エネルギーの減少と流体の減速につながります。境界層の内側部分の流体は遅いため、増加する圧力勾配の影響をより大きく受けます。圧力が十分に高くなると、この流体は速度がゼロになるまで遅くなったり、逆流して流れの分離を引き起こしたりすることがあります。流れの分離は表面に沿った圧力分布、ひいては揚力と抗力の特性 を大きく変えるため、これは空気力学において非常に重要な結果をもたらします。

乱流境界層は、同等の層流境界層よりも逆圧力勾配に耐えられる傾向があります。乱流境界層で発生するより効率的な混合により、境界層の端から固体表面の低運動量の流れに運動エネルギーが輸送され、同じ条件下で層流境界層で発生するはずの剥離が防止されることがよくあります。この物理的事実により、高レイノルズ数で境界層の剥離が支配的になるときに実際に乱流境界層を生成するためのさまざまな方法が生まれました。ゴルフボールのディンプル、テニスボールの毛羽、野球ボールの縫い目などがその良い例です。飛行機の翼は、乱流境界層を生成するために上面に 渦発生器を備えた設計になっていることがよくあります。

• 流れの分離

• Ernst RG Eckert & Robert M. Drake Jr. (1959) 「熱と質量伝達」、McGraw-Hill。
• Hermann Schlichting (1960)境界層理論、McGraw-Hill。