Сотрудники физического факультета и факультета вычислительной математики и кибернетики МГУ имени М. В. Ломоносова выделили три типа взаимодействия двух тороидальных вихрей и создали математическую модель, которая отслеживает все этапы этих взаимодействий. Разработанная модель может найти применение в таких областях, как климатология, энергетика и офтальмология. Результаты работы были опубликованы в журнале Journal of Physics: Conference Series. Об этом сообщает пресс-служба МГУ.
Тороидальный вихрь — это явление, при котором движущийся поток газа либо жидкости «тормозит» и закручивается, образуя «бублик». Это происходит, например, когда курильщик выпускает кольцо сигаретного дыма.
В результате численных экспериментов ученые выделили три типа взаимодействия двух устойчивых тороидальных вихрей, которые зависят от массы и скорости каждого из вихрей в разных средах. Так, может произойти поглощение одного вихря другим, после чего объединенный вихрь будет двигаться в направлении следования поглотившего. Во втором случае оба вихря могут распасться, и вместо них появятся новые вихри, которые будут двигаться в плоскости, перпендикулярной первоначальной плоскости движения. При третьем же типе направление движения каждого из вихрей сменится, и впоследствии, возможно, один из них поглотит другой.
«Разработанная математическая модель позволяет подробно отследить все этапы такого взаимодействия в каждом из описанных случаев. Это, в свою очередь, позволило нам сделать выводы о процессах, которые могут развиваться при реальном столкновении вихревых структур, а также прогнозировать их последствия», — рассказал один из авторов статьи Сергей Складчиков, кандидат физико-математических наук, младший научный сотрудник лаборатории математического моделирования в физике кафедры вычислительных методов факультета вычислительной математики и кибернетики.
«Разработанный программный комплекс можно применить для решения конкретных задач в разных областях человеческой деятельности, например в нефтегазовой промышленности (тушение фонтанирующих пожаров), энергетике, исследовании климата (взаимодействие атмосферных вихрей, возможность предсказания погоды и других природных катаклизмов устойчивой структуры), разработке нелетального оружия, офтальмологии», — заключил ученый.
По информации https://stimul.online/news/uchenye-mgu-smodelirovali-vzaimodeystvie-vikhrey-/
Обозрение "Terra & Comp".
