流体力学

圧縮性流れシミュレーター

流体力学の中でも圧縮性流れに絞って、関連する計算条件、式、設計判断を比較できるシミュレーター集です。

12 本のシミュレーター

隣接カテゴリ

熱工学 化学・反応工学 環境・水処理 振動・動力学

ツール一覧

チョーク流れ シミュレーター — 収束ノズルの臨界条件と質量流量
Choked Flow Simulator — Critical Conditions and Mass Flow Rate in a Converging Nozzle
圧縮性流れ
チョーク流れシミュレーターは、上流全圧 P_0・全温度 T_0・喉部面積 A*・背圧 P_b から、収束ノズルの臨界圧力比・最大質量流量・喉部音速をリアルタイムに計算し、チョーク状態を可視化する圧縮性流れの教育用ツールです。
チョーク流れ収束ノズル臨界圧力比質量流量
等エントロピー流れの面積比と Mach 数シミュレーター
Compressible Nozzle Area Mach Simulator
圧縮性流れ
等エントロピー流れの Mach 数から、ノズル面積比、静圧比、必要面積、流速を評価します。
ファンノー流れ シミュレーター — 摩擦付き圧縮性ダクト流
Fanno Flow Simulator — Compressible Duct Flow with Friction
圧縮性流れ
入口マッハ M1・比熱比 γ・ダーシー摩擦係数 f・L/D を入力すると、断熱摩擦付きダクト流れの出口マッハ M2、温度比、圧力比、最大長 4fL*/D をリアルタイム計算。亜音速加速・超音速減速の挙動をファンノー線図で可視化します。
ファンノー流れFanno flow摩擦付き圧縮性流れダクト流れ
気体力学 シミュレーター
Gas Dynamics
圧縮性流れ
マッハ数・比熱比から等エントロピー流れ・垂直衝撃波・レイリー流・ファノー流の全パラメータをリアルタイム計算。ノズル設計・超音速風洞・ロケット推進に対応。
気体力学マッハ数衝撃波ファノー流
噴流の衝突力シミュレーター
Jet Impact Force Simulator
圧縮性流れ
ノズルから噴き出す流体の噴流が平板や曲面羽根に当たるときの衝突力を運動量保存則から計算。ノズル径・噴流速度・流体密度・当てる面を変えて、衝突力・流量・質量流量・運動エネルギー流束をリアルタイムで求められる無料シミュレーターです。
噴流衝突力運動量保存則ペルトン水車
マッハ数・圧縮性流れ計算機
Mach Number Calc
圧縮性流れ
マッハ数から等エントロピー関係（T/T₀・P/P₀・A/A*）と垂直衝撃波特性を即時計算。亜音速・遷音速・超音速・極超音速モードに対応。流体力学・航空宇宙工学・CAE学習に最適なインタラクティブツール。
マッハ数圧縮性流れ衝撃波等エントロピー
垂直衝撃波関係式 シミュレーター — 圧縮性流れ
Normal Shock Relations Simulator — Compressible Flow
圧縮性流れ
垂直衝撃波関係式シミュレーターは、上流マッハ数 M_1・比熱比 γ・上流静温 T_1・上流静圧 P_1 から、ランキン・ユゴニオ関係式で下流の M_2・P_2/P_1・T_2/T_1・密度比 ρ_2/ρ_1 をリアルタイム計算します。圧縮性流れの不連続を直感的に学べる教育用ツールです。
垂直衝撃波ランキン・ユゴニオ圧縮性流れマッハ数
収縮拡大ノズル（ド・ラバルノズル）設計計算機
Nozzle Design
圧縮性流れ
出口マッハ数・面積比・総圧を設定すると、等エントロピー流れの理論からマッハ数・圧力・温度の軸方向分布を即時計算。垂直衝撃波位置も可視化できます。
ラバルノズル収束拡散ノズルマッハ数超音速
等エントロピーノズル流れ 計算機
Nozzle Flow
圧縮性流れ
MachまたはA/A*を指定して等エントロピーノズル流れの圧力・温度・密度・マッハ角をリアルタイム計算。垂直衝撃波の影響も可視化でき、超音速インテークや推力ノズルの設計理解に活用できます。
マッハノズル圧縮性
斜め衝撃波 シミュレーター — θ-β-M 関係
Oblique Shock Wave Simulator — θ-β-M Relation
圧縮性流れ
斜め衝撃波シミュレーターは、上流マッハ数 M_1・衝撃波角 β・比熱比 γ・上流静圧 P_1 から、θ-β-M 関係で流れ偏向角 θ・下流マッハ数 M_2・下流静圧 P_2・法線成分 M_1n をリアルタイム計算します。楔まわりの斜め衝撃波と弱解・強解の分岐を直感的に学べる教育用ツールです。
斜め衝撃波θ-β-M関係圧縮性流れマッハ数
プラントル・マイヤー膨張 シミュレーター — 圧縮性流れ
Prandtl-Meyer Expansion Simulator — Compressible Flow
圧縮性流れ
プラントル・マイヤー膨張シミュレーターは、上流マッハ数 M_1・下流マッハ数 M_2・比熱比 γ・上流静圧 P_1 から、流れの偏向角 θ・ν 関数・下流静圧と温度比を、等エントロピー関係式でリアルタイムに計算・可視化します。
プラントル・マイヤー膨張膨張ファン圧縮性流れ等エントロピー流
衝撃波管シミュレーター
Shock Tube
圧縮性流れ
衝撃波管シミュレーター「」は、1次元リーマン問題の厳密解をリアルタイムに計算・可視化します。衝撃波、接触不連続、希薄波の挙動を直感的に解析可能。ソッド衝撃波管から強い衝撃波、爆風波まで、圧縮性流体シミュレーションを簡単に
衝撃波リーマン問題圧縮性流れ

使い方ガイド

  1. 初期条件タブで気体種(空気、窒素など)、上流マッハ数(Ma=0.3~5.0)、温度(T0=288K)、圧力(P0=101.325kPa)を設定
  2. ノズル形状またはダクト径、流路長を入力し、境界条件で壁面粗度やスロート位置を指定
  3. 衝撃波発生条件のパラメータを調整後、シミュレーション実行で圧力係数分布、マッハ数分野、衝撃波位置を可視化

具体的な計算例

高速道路トンネル換気ダクト(直径0.8m、長さ50m)でMa=0.6の圧縮性流れを計算。上流温度300K、圧力101.3kPaから、マッハ数変化に伴う密度低下を追跡。ダクト出口で摩擦損失により下流圧力が95.2kPaに低下、マッハ数0.68に加速。超音速ノズル(スロート径20mm)の場合、設計マッハ数Ma=2.5時の膨張波角度は38.3度、衝撃波後ろのマッハ数低下を正確に予測可能。

実務での注意点