HOME  NOフレーム版

カルマンの渦列(動的安定性解析)

1.渦列とは
(1)渦列が生じるメカニズム
  1.渦シート
  2.渦列への分裂
  3.渦列の例
(2)渦列の様子

2.数学的準備
(1)発散
  1.定義
  2.補足
(2)回転
  1.定義
  2.補足
(3)ベクトル解析の基本定理[ヘルムホツルの定理]
  1.ベクトル場v1の導出
  2.ベクトル場v2の導出
  3.分解v=v1+v2の一価性の証明
  4.有限領域の場合

3.渦列の一般論
(1)数学理論と流体力学
  1.非圧縮性・完全流体の流れ
  2.動く物体のまわりの流れ
  3.渦列の取り扱い
(2)複素関数論
  1.正則関数
  2.複素速度ポテンシャル
(3)複素関数を使った渦糸の表現
  1.流線関数と速度ポテンシャル
  2.複素速度ポテンシャルと共役複素速度
(4)渦糸系の運動
  1.渦糸系の中心
  2.渦糸系の回転モーメント

4.渦列の例
(1)二本の渦糸(k1+k2≠0の場合)
  1.渦糸系の運動
  2.複素速度ポテンシャル
(2)渦対(k1+k2=0の場合)
  1.渦対の運動
  2.複素速度ポテンシャル
  3.渦対とともに動く座標系から見た場合
(3)直線上に等間隔で無限に並んでいる渦糸系
  1.複素速度ポテンシャル
  2.速度ポテンシャルと流線関数
  3.共役複素速度
  4.一直線上に並ぶ渦糸系の安定性

5.カルマン渦列(静的考察)
(1)初等的な説明
  1.向かい合う配列
  2.互い違いの配列
  3.任意にずれている配列
(2)複素関数論による説明
  1.複素速度ポテンシャル
  2.共役複素速度
(3)流れの様子
  1.共役複素速度
  2.タイプBでしかもa/b=0.2806の場合
  3.渦糸に固定した座標系から見た場合

6.カルマン渦列の動的な安定性
(1)タイプA
  1.微小な攪乱
  2.m=0の渦糸の共役複素速度
  3.攪乱振幅αとβが満たすべき微分方程式
  4.定数λ2の値
(2)タイプB
  1.微小な攪乱
  2.m=0の渦糸の共役複素速度
  3.攪乱振幅αとβが満たすべき微分方程式
  4.定数λ2の値
(3)複素速度ポテンシャルによる安定性の検討
  1.複素速度ポテンシャルw”
  2.カルマン解のグラフ
  3.補足説明

7.参考文献

カルマン渦列について(カマルンの回想)

HOME  NOフレーム版