渦とは?
うず
渦とは、流体や気体が中心点を軸として円を描くように回転する流れのことで、自然界から工学まで幅広く見られる現象です。
渦(うず)とは、液体や気体などの流体が、ある点や軸を中心として螺旋状・円環状に回転しながら流れる現象を指します。日常的には浴槽の排水口でできる渦、川の流れにできる渦巻き、台風の雲の回転などがよく知られています。
渦が発生するメカニズムは、流体の速度差(せん断流れ)が生じたときに、その境界面が丸まって回転運動が生まれることにあります。流体力学的には「渦度(vorticity)」という量で渦の強さと方向を表します。
渦にはさまざまな種類があります。
- 自由渦:外周ほど速度が遅く、中心ほど速い。浴槽の排水口がこれに近いです。
- 強制渦:ティーカップを回すように外部から強制的に回転させた場合。
- カルマン渦列:流れの中の障害物の後方に交互にできる規則的な渦列。
- 竜巻・台風:大気中の巨大な渦現象。
渦は工学・自然科学においても重要です。航空機の翼端渦は後続機の安全に影響し、プロペラやポンプの設計にも渦の理解が欠かせません。また、宇宙規模では銀河の渦巻き構造にも渦の原理が見られます。
使い方・例文
川の流れが石に当たったときに石の後ろにできる渦巻き、あるいは台風の気象衛星画像に見える巨大な渦がその典型例です。
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