ゴルフボールの
空力・ディンプル
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詳しい解説
剥離点は、ボール表面に沿って流れていた空気が表面から離れ始める位置です。剥離が早いと後方の低圧な後流が大きくなり、圧力抵抗が増えやすくなります。
ゴルフボールのディンプルは表面近くの流れを変え、滑らかな球より低いレイノルズ数でドラッグクライシスを起こします。BearmanとHarveyの風洞実験でも、ディンプル球は滑らかな球より低いレイノルズ数で臨界的な抗力変化を示し、ディンプル形状によって揚力・抗力も変わりました。
一方、『ディンプルは境界層を乱して剥離点を後方へ移すから抗力が減る』だけで説明するのは不十分です。Beratlisらの直接数値計算では、ディンプルはドラッグクライシスを早める一方、各ディンプル自体が局所的な抗力も生み、臨界後の条件では滑らかな球より抗力が大きくなる場合が示されました。
したがって、ディンプルと剥離点の関係は、速度、回転、レイノルズ数、ディンプルの深さ・形状などで変わります。『剥離点を必ず一定量だけ後ろへ動かす部品』ではなく、境界層・剥離・後流全体の状態を変えてゴルフボールの空力特性を作る表面形状と考えるのが適切です。