自由表面流の安定性再考

抄録

流れの安定性の問題は流体力学上の古典的問題の一つである．自由表面流の安定性についてもこれまで数多くの研究が行われているが，波数-Reynolds数平面上における擾乱の増幅率の正確な変化特性を明示した安定性ダイアグラムは未だ得られていない．本論文では，Orr-Sommerfeld方程式を自由表面流について適切な境界条件の下で数値的に解くことで詳細な安定性ダイアグラムを得た．それにより，2次元Poiseulle流れや平板境界層流れとは異なり，自由水面流れの不安定領域は複雑な形状を有していることが明らかとなった．