アディアバティック温度 — CAE用語解説

高速流れでは空気が壁面近くで減速するとき、運動エネルギーが熱に変換されて空気温度が上がる現象がある。この「完全断熱の壁面が到達する温度」を断熱壁面温度（= 回復温度）という。回復温度 Tr = T∞(1 + r·(γ-1)/2·Ma²) という式で、rは回復係数（乱流境界層では≈0.89）、Maはマッハ数だ。マッハ数が大きいほど温度上昇が顕著になる。

マッハ5を超える極超音速では外壁が摩擦熱で数千度になるので機体材料の選定・冷却設計にアディアバティック温度が直結する。でもジェット旅客機（Ma≈0.85）でも、エンジン内部の遷音速流れや高圧タービン翼の熱設計で無視できない。CFDでの翼面熱流束の評価では「壁面温度が回復温度より高ければ熱は流体→壁に向かう（冷却必要）」という判定基準として使われる。

圧縮性を考慮した解析（密度ベースソルバーまたは低マッハ数補正を入れた圧力ベースソルバー）が必要だ。境界条件の設定では壁面を「断熱壁（adiabatic wall）」として設定すると回復温度が自然に計算される。反対に実際の壁面温度を指定する「等温壁」境界条件では、正確な熱流束の計算にアディアバティック温度を基準に使う。