流体力学から数値計算まで

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表面張力

下図の様な異なる相の界面には、表面張力が作用します。 この力は、気液界面に限らず、液液界面や固液界面にも作用します。

表面張力をDp[N/m2] 、曲率半径をR[m] 、表面張力係数をg [N/m]とすると次式が成り立ちます。

これは、ラプラス(Laplace)の式と呼ばれています。 次の様に導出されます。

上図は、微小曲面に作用する表面張力の釣り合いを表しています。 r1[m], r2[m] は曲率半径です。下図に詳細です。

中心方向の力をD F1[N/m2] とすると

同様に

従って、表面張力による圧力差D P[N/m2]は次式となります。

曲面が球面の場合は、次式となります。


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カウンタ

(2011.3.15〜)