海外旅行紀行・戯言日記

< 新しい記事

新着記事一覧(全7273件)

過去の記事 >

2015.01.10

二つのカルマン渦－北西風が定常的に吹く証

テーマ：気になる技術動向(1488)

カテゴリ： Technology

日本付近は冬型の気圧配置が続き、季節風が吹きつけています。日本海には筋状の雲が広がっており、済州島と屋久島の南にはきれいな「カルマン渦」が見られます。

上の画像は昨日の午前9時の衛星画像、済州島と屋久島の南にきれいな渦状の雲が見られます。流れの中に置かれた物体の風下方向にはカルマン渦と言われる不思議な渦巻きができることがあります。

渦放出の周波数と流速の関係は、それらを無次元化したストローハル数St とレイノルズ数Re によって、一般にSt = f (Re ) と表される。
物体が円柱の場合、Re = 103 - 105 の範囲では、St = 約0.2 でほぼ一定とされる。

気象現象におけるカルマン渦：
冬季の屋久島や済州島など、島の風下側に雲渦が列状に並びカルマン渦を形成することがある。この雲渦は主に下層の層積雲で構成される。高さ1km付近に顕著な気温逆転層があり、山頂がその上端よりも高く、風向がほぼ一定で比較的強い風が吹くなどの一定の条件がそろうと発生する。雲渦ができる高度は500 m～2,000 m程度、長さはおよそ500 km～1,000 km、渦の直径は20 km～40 kmとなることが多い。

このカルマン渦では、対策が施されずに大きな人災とも言える災害が起きています。

1940年、アメリカのワシントン州タコマ橋は横風の中、H型断面の橋梁に、カルマン渦を生じるような不安定な剥離が起こり上下に橋が振動、共振し崩壊に至った。

1995年、福井県敦賀市の高速増殖炉「もんじゅ」二次冷却系で温度計の破損によって金属ナトリウム640kgが漏洩し火災となった。熱電対温度計を収納する「さや（ウェル）」がナトリウムの継続的な流れによるカルマン渦が発生、その振動によって折損に至った。
この事故以来、もんじゅは運転休止状態が続き現在に至るまで運転を停止している。

お気に入りの記事を「いいね！」で応援しよう