ハイズ類似原理 - 百科事典

ハイズ相似原理により、気動力学者たちは、一連の試験や計算の結果を、試験や詳細な計算が利用できない場合でも、類似した形状の全シリーズの設計に適用することができました。

相似原理は、超音速流の開拓者であるウォレス・D・ハイズによって開発されました。超音速流は、音速の約5倍、つまりマッハ5から始まり、彼の古典的な書籍「超音速流理論」（ロナルド・プロブストンとの共著）で記述されています。

実際の問題における物理過程の挙動は、非常に多くの物理量に影響を受けるため、その完全な数学的記述は通常非常に難しく、時には現象の複雑な性質により実際には不可能です。経験からわかっているように、2つのシステムが幾何学的に相似であれば、ある条件下では通常、運動学的相似、動力的相似、熱的相似、濃度分布の相似などの種類の相似が存在します。相似条件が満たされると、過程の挙動を記述するために必要な独立変数の数を大幅に減少させることができます。このようにして、私たちは系統的に理解し、記述し、実際の問題における物理過程の挙動を比較的簡単な方法で予測することができます。この原理は相似原理と呼ばれます。次元解析は、変数の論理的なグループを導き出す方法であり、これにより過程の相似基準を記述できます。

長さ[L]、質量[M]、時間[T]、および温度などの物理量は次元量であり、各量の大きさはそれぞれの次元の単位の倍数として記述できます。例えば、m、kg、s、およびKです。経験を通じて、上記のような基本次元をいくつか選択し、他のすべての次元量をこれらの基本次元の冪の積で表現することができます。さらに、物理過程の挙動を記述する際には、異なる次元の物理量を加算または減算することができないという暗黙の原則があることがわかっています。これは、物理過程を支配する方程式が次元的一致である必要があり、方程式の各項が同じ次元を持っている必要があることを意味します。この原理は次元一貫性原理と呼ばれます。

（出典：書籍：質量移動：基礎から現代の工業応用まで、出版社：Weinheim：WILEY-VCH、2006。


参考文献


外部リンク


Wallace Hayes、超音速飛行の開拓者、プリンストン大学の訃報
Wallace Hayes、82歳、航空機工学の専門家、ニューヨーク・タイムズの訃報
Wallace D. Hayes追悼文：National Academy of Engineering、第1巻、pp. 151–156。