Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Проводилось экспериментальное исследование вихревых систем во вращающейся системе отсчета. Экспериментальные исследования производились в кубическом стеклянном бассейне с внутренним размером 100х100х100 см, усиленный стальным каркасом. Бассейн сверху герметично закрывается стеклянной крышкой для возможности видеосъемки сверху процессов, происходящих внутри бассейна. Бассейн установлен на вращающуюся платформу. Скорость вращения платформы использовалась от 0.06 оборота в секунду до 0.72 оборотов в секунду. Для визуализации движения воды внутри кубического аквариума в воду были добавлены декорирующие частички полиамида PA-12 среднего размера 90 мкм нейтральной плавучести. На выносных кронштейнах установлены лазеры с линзами Пауэлла, создающие лазерные листы и подсвечивающие частички полиамида в соответствующих плоскостях. Видеорегистрация движения частичек, подсвеченных лазерным листом, производилась скоростной камерой. Полученные видеоданные обсчитывались на компьютере с помощью метода кросскорреляционной обработки PIV (Particle Image Velocimetry). Подробно экспериментально изучено затухание крупномасштабного вихревого движения. Вихревое движение создавалось за счет раскрутки неподвижного куба с неподвижной водой. Показано, что основной диссипативной силой выступает трение с слое Экмана у дна и крышки вращающегося сосуда. Скорости диссипации хорошо совпадает с предсказанной теорией для широкого диапазона скоростей вращения сосуда (от 0.12 до 0.60 оборота в секунду) и скоростей вращения крупномасштабного вихря. Можно сделать вывод, что такая же диссипативная сила со стороны дна и крышки сосуда будет действовать и на когерентные вихри. Экспериментально измерено распределение вертикальной скорости в зависимости от расстояния до дна вращающегося бассейна. Величина скорости над слоем Экмана неплохо описывается теоретическим предсказанием, однако толщина слоя Экмана получается в два раза больше, чем предсказано теорией. Для изучения когерентных вихрей турбулентная накачка осуществлялась за счет вертикальных "мешалок" установленных по углам куба. Экспериментальные измерения поля скорости в вертикальной плоскости показывают, что вихревая система во вращающемся кубе является квази-двумерной в широком диапазоне частот вращения бассейна от 0.12 до 0.72 оборота в секунду. Форма радиального профиля тангенциальной скорости когерентного вихря неплохо подгоняется теоретически рассчитанной зависимостью r ln(r). При включении турбулентной накачки проявляется асимметрия циклон-антициклон с преобладанием циклонического движения. Причем с увеличение частоты вращения коэффициент антисимметрии растет, увеличиваясь почти вдвое от частоты вращения куба 0.12 Гц до 0.72 Гц. Анализ распределения энергии по волновым векторам системы с когерентными вихрями, показывает, что в масштабах меньших 13 см, находится менее 1 процента энергии, а в масштабах меньших 6 см, находится менее 10 процентов всей энергии.

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Были проведены серии экспериментов по изучению вращающейся турбулентности. При неизменной турбулентной накачки исследовалась система столбовых вихрей при разный частотах вращения куба. Обнаружено три разных турбулентных режима. При высоких скоростях вращения куба в объеме одновременно существует около 10-15 частично изолированных долгоживущих столбовых вихрей. При средних скоростях вращения число одновременно существующих вихрей уменьшается до 3-6. При этом растет их размер и отношение завихренности в центре вихря к угловой скорости вращения куба. При низких скоростях вращения куба в центре куба возникает устойчивый крупномасштабный антициклон. Вокруг этого антициклона есть течение циклонического направления. На основе полученных экспериментальных данных развита теория подпитки столбовых вихрей за счет инерционных волн. Изучена статистика поля завихренности полученной квазидвумерной турбулентности. При низких скоростях вращения куба одноточечная статистика завихренности (PDF) близка к гауссовой и почти симметрична. При высоких скоростях вращения куба циклоническая часть PDF имеет существенные отклонения от гауссовского распределения. При высоких скоростях вращения наблюдает ярко выраженная циклон-антициклонная асимметрия с преобладанием циклонов. Найдена методологическая ошибка измерения поля скорости с помощью PIV. Это ошибка приводила к неправильному измерению радиальной компоненты поля скорости в вихрях. Предложен и опробован способ компенсации этой ошибки. Измерен профиль радиальной скорости когерентных столбовых вихрей. Качественно полученный профиль согласуется с теоретическими оценками. На основе экспериментальных данных рассчитан тензор Рейнольдса в когерентных вихрях. Получившийся модуль тензора Рейнольдса неплохо соотносится с теоретической оценкой, хотя имеет противоположный знак. Экспериментально наблюдены инерциальные волны, при возбуждении турбулентности за счет мешалок, расположенных по углам куба. Частоты инерциальных волн не превышают удвоенную частоту вращения системы. Значения модуль проекции волнового вектора на горизонтальную плоскость лежат в диапазоне от 0 до 1 1/см. Экспериментально наблюдена линейная зависимость между частотой вращения куба и синусом угла направления инерционной волны к оси вращения системы.