表面荒さが流れに及ぼす影響

表面荒さとは

表面荒さ（surface roughness）とは、物体表面の荒さのことです。でこぼこした物体の表面は物体表層の流れに影響します。

表面荒さが流れに及ぼす影響

表面が荒いほど流れが乱れるので境界層は乱流に遷移しやすくなります。したがって、遷移位置は物体表面が荒いほど翼型の前縁に近づいてきます。

　境界層の遷移とは？

乱流には摩擦抵抗が増えるデメリットがありますが、物体から剥離しにくく圧力抵抗を減らすメリットがあります。

あえて表面を荒くすることで空気抵抗を低減させたのがゴルフボールのディンプルです。

　摩擦抵抗とは？
　圧力抵抗とは？
　空気抵抗と形状の関係

まとめ

• 物体表面が荒いほど、流れは層流から乱流への遷移しやすくなる。
• 翼型の遷移位置は表面が荒いほど前縁に近づく。

参考資料

• NASA-SP-367: Introduction to the aerodynamics of flight)

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境界層

2018-03-07

これまで3つの記事に渡って層流から乱流への遷移の3つの要因について解説しました。次の記事では、粘性流体のもう一つの特徴である「境界層」ついて解説していきます。