説明

ランキン渦は自由渦と強制渦を組み合わせたモデル渦であり、中心核では強制渦の挙動（剛体的回転）、その外側では自由渦の挙動（周速が1/rで減少）を示す渦構造である。半径\(r_c\)を境に、\(r < r_c\)の領域では\(v \propto r\)の強制渦、\(r > r_c\)では\(v \propto 1/r\)の自由渦となる速度分布を持つ。現実の多くの大規模渦（例：台風・ハリケーンの渦、竜巻、渦潮）はこのランキン型で近似でき、中心付近では固体的に回転しつつ外側では周速が半径に反比例して減衰する。ランキン渦モデルは数学的に扱いやすく、渦の誘導速度計算や圧力分布推定によく用いられる。例えば台風の最大風半径内は目が形成され比較的剛体回転、外側は遠心力支配の自由渦となるため、ランキン渦モデルで風速や気圧分布の定性的理解が可能である。

関連用語

• 自由渦
• 強制渦
• 渦