動く球や円柱が引き起こす流体粒子の軌道

摘要

空間内を占めている流体の中で、球や円柱などが一定の速度で動いている場合にその周りの流体粒子はどのような軌跡を描くか？という問題を考える。流体が非粘性で流れが渦なしの時には、マクスウェル(3)やダーウィン(2)が考察しているが、粘性流体の時にはこうした考察は少し異なった様相を見せる。本公演では３次元球がストークス流の中を動くとき、および、多孔性媒質の中を動くときにどのような軌跡が得られるかを、数値計算した結果を報告する。多孔性媒質中の流れにはBrinkman 方程式というモデルを用いる。