渦の生成


中心に羽根のある容器では, 羽根にあたった水が遠心力で外側にとばされ, 代わりに上から内部領域の水が降りてくる「二次流」ができ, その結果, 速やかに内部の水全体が回転を始める.

これに対し側面に羽根のある容器では, この「二次流」がほとんどできないので, 全体が回り始めるのに非常に時間がかかる. 因みに, 容器が回転を始めてから10秒後の側壁の境界層の厚さは数mmであり, 底面の境界層の影響がないとすると, 容器全体の水が回りはじめる (粘性境界層の厚さが容器の半径と同じ程度になる) のには, 約1時間もかかる計算になる.



容器の底に羽根がある場合.

ほとんど全体が回っている.


容器の側壁に羽根がある場合.

中心付近の水は静止したままである.

撮影条件

   [f=50mm, F3.5, 1/15s, ASA64]