|
===================================== 〔語彙分解〕的な部分一致の検索結果は以下の通りです。 ・ ラン : [らん] 【名詞】 1. (1) run 2. (2) LAN (local area network) 3. (P), (n) (1) run/(2) LAN (local area network) ・ 渦 : [うず] 【名詞】 1. swirl
ランキン渦またはランキンの結合渦()とは、渦度分布の一様な中核部分と、その外側の渦なしの部分からなる渦である。日常的に水面などに見られる渦〔このような渦では、渦度は中心付近で最大である。〕を流体力学で考察する際に、単純化された近似モデルとして使われる。 ランキン渦が考察の対象とするのは、自由表面を持つ水が鉛直軸の周りに回転している状況である。水面には大気圧''p''∞ がかかっているとする。 また、次の仮定を行う: * 流体は完全流体である。 * 流速は高さ''z'' 方向の成分を持たず、また''z'' に依存しない。すなわち2次元流れである。 * 外力(ここでは重力)はポテンシャルを持つ保存力である。 これを、半径''a'' の円内に渦度ωが一様に分布し、円外は渦なしであるものと考えると、渦の中心から半径''r'' の位置の速度''v'' は円周方向成分のみを持ち、 : となる〔。一方、圧力''p'' は、高さを''z'' で表すと次のように表される: : ここでρは流体の密度、''g'' は重力加速度である。 無限遠での水面の高さを''z'' = 0 とすると、自由表面の圧力''p''∞ は''z'' = 0, ''r'' →∞での圧力に等しいから : が成り立ち、これを用いて上式を書き換えれば、 : と表される。 水面の形は、上式で''p'' =''p''∞ となる高さ''z'' であるから、 : と得られる。したがって水面は、渦の中では回転放物面の形を持ち、渦の外では''r''2 に反比例するようなくぼみとなる。くぼみの最深点は : で与えられ、渦度ωと渦の半径''a'' の積(=渦の周辺での流速)の2乗に比例する。 == 脚注 == 抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア(Wikipedia)』 ■ウィキペディアで「ランキン渦」の詳細全文を読む スポンサード リンク
|