水泳の脚運動で，「カルマン渦の放出による推力」が発生するか？ †
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- 投稿者: mNeji
- 状態: 提案
- 担当者: 募集中
- カテゴリー: 流体力学
- 投稿日: 2006-06-11 (日) 18:53:47
メッセージ †
私はリハビリテーションで水泳に取り付かれた老人です．平泳ぎの脚の動きを観察していると，足の裏で水を押しのけた後，左右の脚が伸びながら閉じる時に推進力を感じます．これは良く知られた現象のようです．他方，クロールでも，脚に捻じりを加えながら脚を伸ばすと，左右の脚が合わさる時に推力を感じます．
平泳ぎでは「脚が閉じる時に水を押し出す」からだと言う説明が在りますが，私の感触では，カルマン渦の放出による反作用のようだと思います．
この問題は非定常な流体現象で難しそうですが，お若い方の馬力でブレーク願えませんか？
返答 †
- mNejiさん、書き込みどうもありがとうございます。確かに水泳中の抵抗は渦の発生による誘導抵抗が大きいとは思いますが、非定常問題であることと恐らく乱流であること、水面（境界条件）が一様ではないことなどにより、かなり理想化しても計算は非常に困難だと思いますし、抵抗はカルマン渦よりも複雑な渦によるものだと思います。水はナヴィア・ストークス方程式に支配されるとしても、一次の非線形解を得るだけでも無理だと思われます。カルマン渦だけの抵抗は古典的問題ですが、カルマンの論文は数十ページに及ぶ計算だらけのものですので、計算方針自体はストレートですが、記事にするのは困難です。否定的なことばかり書きまして申し訳ございませんが、流体力学の記事さえ整っていませんので、いきなり水泳モデルの計算は難しいというのが私見です。もう少し簡単なモデルから始めるか、純粋に流体力学の問題としてカルマン渦だけを考えることなら可能かも知れません。 -- Joh
- a -- mNeji?
- Johさん，論議を戴き感謝いたします．こちらに質問をした後，いろいろな解説を拝見しました．自分も，遠い昔，物理を専攻していたのですが，幾つかの解説に触れていて，懐かしいものの，大部分が忘却の彼方です(泣)．でも，数学など別の世界の話と思っていましたが，楽しく見せて戴きました． -- mNeji?
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