КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 22-22-00977

НазваниеКогерентный вихрь в турбулентном течении трёх-мерной вращающейся жидкости

Руководитель Филатов Сергей Васильевич, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау Российской академии наук , Московская обл

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-402 - Нелинейные колебания и волны

Ключевые слова турбулентность, сила Кориолиса, вихревое движение, обратный каскад, когерентные структуры

Код ГРНТИ29.27.21

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Явление, которое принято связывать с именами Г. Тейлора и Дж. Прудмана, состоит в том, что в турбулентном потоке быстро вращающейся трёх-мерной жидкости возникает течение, однородное вдоль оси вращения и направленное в плоскости, ортогональной этой оси. При определённых условиях это квази-двумерное течение самоорганизуется в крупномасштабные вихри. Образование таких вихрей можно обобщённо связать с обратным каскадом энергии – явлении, присущем двумерному турбулентному течению. Примерами вихревых когерентных течений в турбулентном потоке являются торнадо, а также течение в жидком ядре Земли. Примером использования такого течения в технике являются установки циклоны. На данный момент отсутствует последовательное количественное описание свойств трёх-мерных когерентных вихрей. Это, в частности, затрудняет манипуляцию ими в технологических целях. Такое описание будет являться и важным фундаментальным достижением, поскольку подобные вихри представляют собой редкое явление – статистически устойчивое крупно-масштабное течение жидкости при высоких числах Рейнольдса в условиях непрерывного возбуждения мелких вихрей. В нашем проекте мы планируем сделать первые шаги в экспериментальном исследовании структуры когерентных вихрей. За последний год нами создана установка, предназначенная для измерения течения в трёх-мерной вращающейся как целое жидкости. Планируется исследовать течения при малых числах Россби, когда сила Кориолиса доминирует над силой инерции течения. Экспериментальные исследования будут сопровождаться аналитическими расчётами, результаты которых позволят плодотворней анализировать экспериментальные данные.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---