平滑面の摩擦力

地球温暖化への影響や化石燃料の枯渇問題への対応のためエネルギー効率の更なる向上が求められており、航空・船舶・自動車などの移動体の抵抗低減が進んでいます。
物体に作用する全抵抗のうち、航空機では40%、船舶は80%、自動車は10%程度が物体表面の摩擦による抵抗と言われており、この摩擦抵抗を低減することでエネルギー効率を改善することが可能になります。
今回は、CFDによる平滑面の摩擦力を事例として紹介します。
また今後は、粗面や空力装置を用いた流れ制御による摩擦力の評価も事例として紹介する予定です。

Deanによる摩擦係数の評価式

平行平板間な平滑面の乱流による摩擦係数は、Deanの摩擦係数評価式と比較しています。

CFDによる摩擦係数の評価式

CFDによる計算では以下の式で摩擦係数を算出しています。

概要