クッタ・ジュコーフスキーの定理

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クッタ・ジュコーフスキーの定理(クッタ・ジュコーフスキーのていり、: Kutta–Joukowski theorem)は、ドイツのマルティン・ヴィルヘルム・クッタ (Martin Wilhelm Kutta 1867-1944) とロシアのニコライ・ジュコーフスキー (Nikolai Zhukovsky 1847-1921) (またはJoukowski) により20世紀の初頭に提出された、揚力について、飛行機などと、変化球などのマグヌス効果を、統一的に説明する定理。

概要[編集]

流体中の物体が揚力を発生する原理は、その周囲に発生する循環流にあることによるとする。しばしば「」といわれるが竜巻のような空気の渦ではない。 揚力が上向きのとき、物体の上面側の流れが速くて時間が短く、下面側が遅くて時間が長いのを、上面側は流れの方向で下面側は逆方向で戻る、(仮想)回転流があると考える。

この理論によれば発生する揚力は、空気密度、速度、循環、の関数として求められる。

なお定常・非粘性・非圧縮性流体における理論であるベルヌーイの定理を大気中にある物体の揚力を説明する理論として用いるのは誤りである。ベルヌーイの定理のみを用いて計算すると、飛行機の揚力は実際の値の20分の1程度にしかならない。ライト兄弟の時代に専門家がこぞって「飛行機は不可能だ」と主張した原因はここにある。[要出典]。よく言われるように「翼の前縁で分けられた空気が後縁でまた一緒になる。」とする理由はない[1][2]。外部からいくらでも他の空気が入り込んできてしまうからである。

脚注・出典[編集]

  1. ^ 翼の原理日本機械学会 流体工学部門
  2. ^ 新しい航空学 デビッド・アンダーソン氏の新理論」2011年11月19日(この新理論自体は間違っている。ベルヌーイの定理#勘違いされやすい点参照。)