日本大百科全書(ニッポニカ) 「カルマン渦」の意味・わかりやすい解説
カルマン渦
かるまんうず
Von Kármán vortex street
柱状の物体を流体中で適当な速度で動かすと、物体の左右両側から交互に反対向きの渦を発生し、規則正しい渦の列ができる。この現象はフランスのベナールによって実験的に研究された（1908）が、ハンガリー出身のアメリカの航空学者カルマンによってその本質が理論的に解明された（1911）ので、カルマン渦とよばれている。渦列の間隔をh、一つの列の中の渦どうしの距離をaとすると、理論的にはh＝0.281aとなることが予想され、実際にもh/aはだいたい0.3である。
渦の放出によってエネルギーが消費されるので、運動する物体は流体から抵抗を受ける。また渦を放出するごとに、その反作用として物体には横向きの力が働く。水中で棒を動かすとき、棒が左右に振動するのはそのためである。細い棒や針金に強い風が当たると、カルマン渦の放出により、それと同じ振動数の音が発生する。これはエオルス音とよばれる。風の吹くとき電線が嗚るのはその例である。弾性のある棒のようにそれ自身振動しうる柱状物体に流れが当たるとき、カルマン渦の発生の周期と物体の固有振動の周期が一致すると、共鳴によって振動は激しくなる。北アメリカのタコマ峡湾の吊橋(つりばし)が完成後まもなく暴風によって崩壊した事件（1940）は、このカルマン渦の発生によるものとして有名である。
［今井 功］
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