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