Аннотация:Исследования посвящены проблеме визуализации вихревых течений путем внесения в движущуюся
жидкость различного рода маркеров, а также проблеме измерения характеристик течения на основе
наблюдаемых перемещений маркеров. Работы выполнялись в экспериментальной установке
цилиндрической формы с вращающимся на дне диском-активатором. Эксперименты проводились с
полипропиленовыми маркерами различного размера и формы, а также со смешивающимися и
несмешивающимися примесями. Проведенные опыты показывают ярко выраженную зависимость
параметров, характеризующих движение маркера на поверхности вихря от физических свойств, формы
и размеров маркера. Твердотельные маркеры обращаются вокруг центра каверны вихря и
одновременно вращаются вокруг собственной оси. Угловые скорости вращения и обращения связаны
функциональной зависимостью, вид которой также определяется параметрами течения и свойствами
маркера (такими как объем, масса, размеры и форма). Несмешивающаяся примесь (подсолнечное масло)
в составном вихре образует масляное тело в толще и спиральные рукава на поверхности, также
ориентированные навстречу основному течению. Таким образом, перенос маркера в вихревом течении
качественно и количественно зависит от его фазового состояния (твердый, жидкий) и формы.
Проведенные эксперименты показали, что при визуализации течений в жидкости при помощи маркеров
необходимо учитывать характеристики самих маркеров и вносить соответствующие поправки при
расчетах.
