3. 流れのSimulation C : 二重湧きだし
1. 解析関数について
複素速度Potential
f(z)=q/z
によって与えられる速度分布の特徴を、流線および等速度ポテンシャル線を用いて述べる。
2. Simulation 結果のグラフ




3. 考察
複素速度Potential
f(z)=q/z より、z=rExp(iθ)とおけばf(z)=q/rexp(−iθ) となり、速度PotentialΦおよび流れ関数Ψはそれぞれ次式で与えられる。Φ=q/rcos(θ)、 Ψ=−q/rsin(θ) 従ってr方向の速度vr及びθ方向の速度vθはそれぞれ次式で与えられる。vr=∂Φ/∂r=−q/r2cos(θ) vθ=1/r∂Φ/∂θ=−q/r2sin(θ) つまり、q>0とすれば、流れは原点から遠ざかる(−π/2<θ<π/2)流れは原点に向かう(π/2<θ<−π/2)。
Re(z)=0においてはr方向の流れはない。これより得られる流れのイメージは、原点よりRe(z)<0平面に湧き出た流れが巡回して Re(z)>0平面に流れ込み、やがて原点に吸い込まれる。
これより、湧き出し口と吸い込み口がそれぞれz=−ε、z=+ε(ε→+0)に隣接して存在し、その湧き出し量と 吸い込み量が等しい様子が想像できる。このときqは流れの速さを与えるパラメータである。