• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Столбовые когерентные вихри во вращающейся турбулентности

ФИО студента: Воинцев Иван Алексеевич

Руководитель: Вергелес Сергей Сергеевич

Кампус/факультет: Факультет физики

Программа: Физика (Магистратура)

Оценка: 10

Год защиты: 2021

Сильное вращение турбулентной жидкости приводит к эффективной двумеризации течения и открывает дорогу для протекания обратного каскада энергии в системе. Недавние численные эксперименты показали, что при определенных условия энергия системы в основном накапливается на больших масштабах, вследствие чего формируются стационарные крупномасштабные структуры, т. н. когерентные вихри. В работе проводится аналитическое решение задачи взаимодействия крупного вихря с мелкомасштабными турбулентными пульсациями. В результате было получено уравнение на определение радиального профиля скорости вихря. Когда внешнее вращение системы достаточно быстрое, профили скорости циклонов и антициклонов совпадают с точностью до знака и хорошо описываются зависимостью U(r) ∝ ±rln(R/r), где R – характерный радиус вихря. По мере уменьшения скорости внешнего вращения, эта симметрия пропадает: максимальная скорость в циклоне больше, а положение экстремума ближе к оси вихря по сравнению с антициклоном. Помимо прочего, было обнаружено, что размер антициклона не может превышать некоторого критического значения, которое зависит только от глобальных безразмерных параметров системы – чисел Россби и Рейнольдса. Размер циклонов ограничен лишь масштабом системы. Разработанная аналитическая теория основана на линейной эволюции турбулентных пульсаций на фоне когерентного вихревого течения.

Текст работы (работа добавлена 5 июня 2021 г.)

Выпускные квалификационные работы (ВКР) в НИУ ВШЭ выполняют все студенты в соответствии с университетским Положением и Правилами, определенными каждой образовательной программой.

Аннотации всех ВКР в обязательном порядке публикуются в свободном доступе на корпоративном портале НИУ ВШЭ.

Полный текст ВКР размещается в свободном доступе на портале НИУ ВШЭ только при наличии согласия студента – автора (правообладателя) работы либо, в случае выполнения работы коллективом студентов, при наличии согласия всех соавторов (правообладателей) работы. ВКР после размещения на портале НИУ ВШЭ приобретает статус электронной публикации.

ВКР являются объектами авторских прав, на их использование распространяются ограничения, предусмотренные законодательством Российской Федерации об интеллектуальной собственности.

В случае использования ВКР, в том числе путем цитирования, указание имени автора и источника заимствования обязательно.

Реестр дипломов НИУ ВШЭ