Articles

Regular articleThe Use of the Dimensionless Womersley Number to Characterize the Unsteady Nature of Internal Flow

その大きさはしばしば、異なる方法で力学挙動に影響する競合力の相対的重要性と解釈できることから、無次元数は力学挙動の特徴づけに非常に有用である。 無次元数の1つであるウォマーズレー数(Wo)は、非定常圧力勾配に応答する流体の流れの非定常性、すなわち結果として生じる流体の流れが準定常であるか否かを表すために時々使用される。 生物学的に重要な流体(空気、水、血液など)が示す挙動は、生物とその環境、あるいは生物の異なる部位間の質量や熱交換、力の発生率を大きく左右するため、生理学的に重要である

生物学の文献では、ウォーマスレー数の使用は通常単一の形状に限られている:円柱内部の流れの場合である。 我々は、この幾何学的な制限によって示されるよりも、非定常流の特徴付けにおけるWomersley数のより広い役割の証拠を要約する。 内部流の場合、2つの平行な壁の間の非定常流の厳密な解析解は、円筒内部の流体挙動と同じパターンを予測することを示す。 Wo<1の場合、流れは振動する圧力勾配に忠実に追従し、速度分布は放物線状になり、最も大きな振幅で振動する流体が壁から最も離れる(「準定常」挙動)ことが予想される。 Wo>1のとき、速度分布はもはや放物線状ではなく、流れは振動する圧力勾配に対して時間的に位相がずれている。 振動する流体の振幅は、本文で述べたように、Wo>1として増加または減少することがある