流れ場全体が一つの大きな渦を構成し，流線が螺旋，あるいは円弧を描くながれを旋回流という．二次元極座標上で流線に垂直な方向の釣合い方程式を考えると，旋回流の基礎方程式は，
dp/dr＝ρv2/r
で表され，遠心力と半径方向の圧力こう配が釣合うことを示している．ここにp：圧力，r：半径，ρ：密度，v：旋回速度一般に，v＝(const)/rで表されるものを自由渦，v＝(const)×rで表されるものを強制渦という．また，中心部が強制渦，外部が自由渦となる流れをランキンの組合せ渦と言い，自然界に生じる旋回流はたいていはこのような組合せ渦である．