説明

自由渦は、外部から回転エネルギーの供給が無い状態で流体が回転している渦であり、回転中心からの距離𝑟に対し周速度𝑣が反比例する（𝑣∝1/𝑟）特徴を持つ。例えば排水口や渦潮など自然界に見られる渦が該当し、流体要素自身は回転していないため渦度は零となる。自由渦では中心に近づくほど流速が増大し、理論上中心で無限大となるため、現実にはごく近傍では粘性などで理想的自由渦から外れる。渦糸に沿って圧力は中心へ向かい低下し、中心が大きく減圧することで外部流体を引き寄せる効果がある。完全な自由渦は理論上の存在だが、多くの実渦の外側領域が自由渦的挙動を示すため、遠方場の流れ解析などに応用される。