Воскобійник А. В. Формування когерентних вихрових структур у закручених потоках та заглибленнях

Різними засобами візуалізації виявлено характерні області формування і розвитку когерентних вихрових структур у закручених потоках. Сплановано і проведено термоанемометричні досліди кінематичних характеристик течії у цих областях. Зареєстровано вихори Гьортлера на криволінійній поверхні під впускним одиночним соплом вихрової камери. Запропоновано фізичну модель зародження двох пар спіралеподібних протилежнообертових вихрових структур, які несуть основну частину енергії вхідного струменя. Отримано інтегральні і спектральні характеристики вихрової пристінної течії вздовж вихрової камери. Зареєстровано місцезнаходження і частоту обертання зовнішнього зигзагоподібного потоку та внутрішнього смерчеподібного вихору в тупиковій частині камери. У заглибленнях напівциліндричної і напівсферичної форми виявлено формування і розвиток великомасштабних та дрібномасштабних вихорів. Перед заглибленням при ламінарному і турбулентному режимі обтікання зареєстровано області гальмування потоку. Знайдено масштаб, частоту обертання, циркуляцію квазістійких когерентних великомасштабних вихорів у заглибленнях і частоту викидів їх назовні. Зареєстровано і фізично обґрунтовано характерні особливості в частотних та хвильових спектрах пульсацій швидкості у вигляді дискретних піків. Піки відповідають частотам обертання та викидів великомасштабних когерентних вихорів, частотам слідової моди та першої моди Розіт'єра коливань у заглибленні, які самозберігаються. Досліджено ряд методів і засобів пасивного управління когерентними вихровими структурами, їх масштабами, частотами обертання та викидів у вихровій камері і заглибленнях різних розмірів та геометричної форми.