シュリーレン流れ観測器SCHLIEREN FLOW / DEVICE

BROWSER OBSERVATORY / 密度勾配の光

シュリーレン流れ観測器

Schlieren Flow Observatory

熱源、冷却源、送風がつくる密度の境界を、シュリーレン風の明暗として観察する装置。 Place heat, cooling, and air sources, then watch relative density gradients move through a lightweight 2D model.

LIVE STATUS / 現在の状態 Canvas2D / 初期化中 初期状態を観測中 / Observing the initial field.

DENSITY GRADIENT / 観測窓

一様な空気は暗く、境界は光る

RENDER Canvas2D / 初期化中
HEAT / 熱源 COOL / 冷却源 AIR / 送風 GRADIENT / 密度勾配

KEYBOARD / キーボード: キャンバスにフォーカスし、矢印キーで選択中の源を移動、Spaceで再生・停止、Rでリセットします。空いた場所をタップまたはクリックすると、選択中の源を置きます。 / Focus the canvas, move the selected source with the arrow keys, and use Space or R.

MODEL NOTE / モデル

温度偏差から密度を見る

一定圧力・小さな温度変化を仮定し、暖気を低密度、冷気を高密度として相対密度偏差を計算します。

一様な温度は主表示でほとんど光りません。境界の勾配が観測対象です。

EQUATIONS / 式

移流・拡散・勾配

ρ′ ≈ −θ ∂θ/∂t + V·∇θ = κ∇²θ + S − λθ I ∝ |∇ρ′|

移流はsemi-Lagrangian、拡散は安定な5点近似です。速度場は送風と浮力の軽量近似です。

HOW TO OBSERVE / 使い方

勾配の移動を比べる

  1. 初期状態で、熱源の上昇と冷却源の下降を観察する。
  2. 熱源、冷却源、送風を観測窓の別の場所へドラッグする。
  3. 送風を選び、風向を反転して勾配の移動を比べる。
  4. Pauseで止め、明るい境界と暗い一様領域を読み取る。

LIMITS / 適用範囲

実験装置や天気予報ではありません

  • 温度、密度、風速は無次元の相対値です。
  • 完全なNavier–Stokes、圧力、乱流、圧縮性、3D光路は計算しません。
  • 実際のシュリーレン光学系を再現せず、密度勾配を強調表示します。
  • 実験装置の校正、気象観測、予報、流体設計には使えません。

教育用の2D近似です。明るさを実際の密度差や温度差として解釈しないでください。

DIFFERENCE / 違い

Pocket Weatherとは見る対象が違う

この装置は地図、天候記号、地点予報、雲、雨、季節変化を扱いません。小さな観測窓の中で、入力を直接動かし、密度勾配だけを読む装置です。

同じ「空気」を扱っていても、気象の結果ではなく、境界がどう生まれ、どう移流・拡散するかを観察します。

Browser-only observation device / ブラウザ内で完結する観測装置