円筒水槽底面の回転円盤上に生じる軸対称流の境界層

摘要

水を入れた円筒容器の底面付近で円盤を回転させるという実験を行うと, 軸対称な環境場が実験設定として与えられているにも関わらず, 非常に多様な非軸対称な現象が観察される. このような実験は, まずVistas (1990)によって行われ, 多角形の渦が観察されることなどが報告された. Jansson et al. (2006) は形成される多角形渦の辺の数のパラメータ依存性を調べ, 円盤の回転数が大きいほど, また初期の水深が浅いほど, 多角形渦の辺の数が大きくなることを示している. 一方, Suzuki et al. (2006)はこれらの研究で用いられたものと比較して小さな容器を用いた同様の実験で, 渦の形が自励的に円形に近付いたり楕円形になったりする切りかわり現象を示している. また, Tasaka and Iima (2009)はこの現象が起こる近辺のパラメータ領域で履歴現象を見出している.