Применение велосиметрии по изображению частиц с временным разрешением для измерения вихревых течений

Экспериментально исследована генерация вихревого течения в несжимаемой жидкости внутри вращающегося закрытого аквариума кубической формы. Возбуждение течения осуществлялось путем создания мелкомасштабных вихрей вблизи боковых ребер куба. Были исследованы два режима работы установки, а именно: нагнетание турбулентности внутри резервуара с её выходом на статистически стационарное состояние и релаксация турбулентного течения из стационарного состояния. Были исследованы характеристики возникающего течения, а именно: зависимость энергии от времени, зависимость энергетического спектра системы от волнового вектора в разные моменты времени, зависимость макро-числа Рейнольдса от времени, микро-числа Россби от времени, количество вихрей от времени. Было исследовано и показано, что имеющийся алгоритм PIV даёт ошибку определения скорости течения в первом порядке по времени, и что эта ошибка даёт систематическую погрешность при измерении вторичного течения в долго-живущих квази-двумерных вихрях. Удалось модифицировать алгоритм PIV до второго порядка по времени.