落としてみたシリーズ第30回、スーパーのお総菜の蓋で作った雪の結晶の沈降時間測定です。モノは第18回で作った雪の形、方法は第26回と同じく、高さ30cmのペットボトルに水を入れて、口からパーツを入れて沈めます。蓋は3枚使って、薄青、青、ピンクに塗り分けてあります。数は写真の通りです。
形状：6角形、広幅六花、星形
直径：12mm、24mm
厚さ：0.1mm(薄青)、0.2mm(青)、0.1mm以下(ピンク)
材質：プラ(材質は不明)
流体は水道水です。レイノルズ数は20℃で計算しています。
実験です。
12mm6角板青は、1つは泡がついて縦になったまま沈み、一つはストップウォッチの操作に失敗しました。最後の一つは上を向いたまま、まっすぐ沈みました。速度は1.2cm/s、レイノルズ数Rn=140でした。
12mm6角板ピンクは、1つは泡がついて縦になったまま沈みました。残り2つは上を向いて、ゆらゆらしながら沈みました。平均速度は3.2cm/s、レイノルズ数Rn=380でした。ピンクの方が速いです。
12mm星状六花は、全て上を向いたまま、まっすぐ沈みました。青3つの平均速度は1.0cm/s、レイノルズ数Rn=120でした。
ピンク2つの平均速度は3.1cm/s、レイノルズ数Rn=370でした。レイノルズ数は6角板も星状六花も大差ないのに、沈みかたが違います。大きい円盤と星状六花も落ち方が違ったので、形、重要です☆
24mm6角板は、若干小さいもの(15mm)が、上を向いてゆらゆらしながら沈みました。速度は1.3cm/s、レイノルズ数Rn=190でした。
青3つは、壁沿いに縦になったまま下の方まで沈みました。内2つは途中で上向き水平になったので、壁が無ければ上向きが安定かもしれません。
24mm広幅六花は、小さめの方(20mm)は、最初わずかにゆらゆらしていましたが、上向きで揺れなくなりました。速度は0.94cm/s、レイノルズ数Rn=190でした。もう一つは全て上を向いたまま、まっすぐ沈みました。速度は1.1cm/s、レイノルズ数Rn=260でした。
24mm星状六花は、壁沿いに縦になって沈みました。
雪の結晶が1〜3mmで落下速度が30cm/sとするとRn=23〜70。6mmの六花でも落下速度が大差ないとすれば、雪と同じオーダーでゆらゆらが出ました！形状は、角板とか面積率の高いものが良さそうです。
24mmの六花はペットボトルの口に引っ掛かるので、もう少し小さく作ったら良いのかもしれません。
2018/02/26薄青の小さめのレイノルズ数を再計算しました。
