吸い込み渦の構造と安定性

抄録

中心軸のまわりに一定の回転数で回転する円筒形の水槽（直径46cm、深さ30cm）を用い、底面の中心に約1cmの穴を開けて、定常的な吸い込み渦を作った。定常状態を維持するため、水槽全体を大きな水槽に入れ、外側の水槽から内側の水槽の外縁にポンプで水を送ることにより、外側と内側の水槽の水位差を維持した。上面は自由表面。染料による可視化とPIVによる流速の測定により、吸い込み渦の速度分布と安定性を調べた。その結果、吸い込み渦の複雑な構造と安定性に関する定性的な知見が得られた。