板の後ろの水は、全部同じ向きに流れる？
FIRST, THE ANSWER
いいえ。回転する領域では、場所によって水の向きが変わります。
同じ巻き込みの上側と下側を見比べると、方向が異なります。板と一緒に見る図では、局所的に板側へ戻る向きもありえます。ただし、後ろの水が全部板についてくる、という意味ではありません。
研究条件と出典を見る ↓
CONCEPT / 観察の手がかり局所の向き
渦のどの場所の水を見るかで変わる。
全体の移動
渦の中心がどこへ行くかは別に追う。
大きな渦の中に、小さな巻き込みもできる？
A. 条件によって生じます。この計算では、加速する板から離れた層に複数の渦度の中心が現れました。
研究は、板の先端近くの一次・二次の渦度の相互作用と、加速条件との関係を示唆しています。細かな模様をただ付け足すのではなく、いつ、どの条件で見られる現象なのかを区別する必要があります。
研究条件と出典を見る ↓この絵から、板に働く力まで分かる？
A. 形だけから力の大きさは読み取れません。
研究では流れの場と非定常な力を計算しますが、このサイトの画像には測定値が入っていません。渦が目立つほど推進力が大きい、泳ぎが上手い、とは結論できません。図ではまず、観察する場所と水の方向をつなげて理解します。
研究条件と出典を見る ↓TAKE A CLOSER LOOK
もう一度、流れを見るなら。
後ろの水を一方向の矢印でまとめない。局所の向きと、渦全体の移動を分けて読む。
この章の観察へ ↗ROLL / EVIDENCE
この項目を確かめる研究
項目への関連性と確認できた方法をもとに選定しています 実験・数値計算・理論は適用範囲が異なり 同じ条件での追試を意味しません
主資料 / Griftほか · 2019
板の後ろに育つ流れを実験で見る
加速中と一定速度へ移る間で変わる後流を観察
Drag force on an accelerating submerged plate ↗
- 方法
- 水槽実験・力測定・PIV
- 条件
- 三次元の有限長方形板 縦横比2 Re 約4万〜8万 加速から一定速度へ 水深を比較
- 読み取れる範囲
- 板の形と加速履歴に依存する実験 手や石鹸膜の流れへ数値をそのまま移せません
- 確認した資料
- 出版社本文の実験条件と図8・9を確認
数値による補助 / Xu & Nitsche · 2014
渦の内側には戻る流れもある
閉じた流線で囲まれる再循環域を図5・6で確認
Scaling behaviour in impulsively started viscous flow past a finite flat plate ↗
- 方法
- 二次元の数値計算
- 条件
- 有限薄板の突然始動 Re 250〜2000 初期の対称な流れ
- 読み取れる範囲
- 二次元の理想化した板 染料の軌跡と瞬間の流線は別のものです
- 確認した資料
- 公開著者稿の条件と図5・6を確認
SOURCE & CONDITIONS
この話を支える研究
Koumoutsakos & Shiels（1996）
- 研究の方法
- 二次元・非圧縮・粘性流れの数値計算
- 調べた条件
- 厚さのない板を急に動かし始める場合と、一様に加速する場合を比較。板の面に垂直な流れを扱います。
- 今回の読み方
- 出版社公開概要を確認。剥離した層の小さな渦構造と、加速条件の関係を扱います。図の戻り流れの量や強さを測定したものではありません。
