НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ ВІДДІЛ ВИХРОВИХ РУХІВ

     З ІСТОРІЇ ВІДДІЛУ

     Відділ вихрових рухів створений у 1990 році. З моменту утворення до 1994 року ним керував доктор фіз.-мат. наук В.В.Мелешко. З 1994 року відділ очолює доктор фіз.-мат. наук О.Г.Стеценко. Зараз у відділі працюють 15 співробітників, з них 8 наукових співробітників, серед яких три доктори і чотири кандидати наук.

     НАУКОВА ДІЯЛЬНІСТЬ

     Лабораторна база відділу включає у себе великий і малий дослідні лотки з комплексом вимірювальної апаратури, які дозволяють виконувати експериментальні дослідження хвильових рухів та динаміки еволюції локалізованих збурень у стратифікованих середовищах.

     Наукова діяльність відділу пов’язана з описом найбільш поширених у природі вихрових рухів, дослідження яких вкрай важливе для розв’язання цілого ряду науково-технічних проблем. Зокрема, досліджуються два типи таких рухів. Перший з них пов’язаний з динамікою взаємодії вихрових структур у процесі перемішування рідин у фізичних системах при внесенні збурень в розподіл різного роду скалярних полів у області руху рідини (у тому числі, мікрорідини в мікроканалі). Другий тип вихрових рухів пов’язаний з процесами, обумовленими турбулентністю, генерацією внутрішніх хвиль локалізованими, у тому числі, рухомими збуреннями в стратифікованому середовищі.

Основні наукові результати, одержані у відділі, стосуються:

• вивчення закономірностей процесів перемішування в полі швидкості з різними просторовими й часовими масштабами, наведеному системою вихрових структур в ідеальній нестисливій рідині, та розробки необхідних для цього ефективних чисельних моделей, що забезпечують адекватні реальності результати;
• вивчення головних закономірностей хаотичного та регулярного рухів з позиції модельного представлення реальних течій в ідеальній нестисливій рідині системами вихорів; дослідження процесів перемішування пасивних рідких об’ємів у обмежених тривимірних течіях Стокса, індукованих рухом стінок як для великомасштабних рухів, так і при русі мікрорідин у мікроканалах; д
• ослідження динаміки та полів внутрішніх хвиль при вимушеному стаціонарному й нестаціонарному русі локалізованих вихорів у стратифікованих середовищах;
• дослідження динаміки еволюції перемішаних областей і тривимірних компактних вихорів у стратифікованих середовищах;
• дослідження динаміки вихорів Тейлора–Гертлера на криволінійній поверхні та головних закономірностей процесу перемішування пасивних домішок у перехідному примежовому шарі з вихорами Гертлера.

     Виконані дослідження гідродинаміки еволюції та взаємодії вихрових структур у стратифікованих середовищах відкривають можливості для впровадження їхніх результатів у сучасні технічні й наукові розробки у нафтовій, хімічній, фармацевтичній, харчовій промисловості, прогнозування стану верхнього шару морів і океанів, оцінку екології водних басейнів та ін.

     Частину наукових результатів одержано в рамках співпраці з зарубіжними науковими центрами США, Нідерландів, Італії та при виконанні міжнародних проектів і договорів.

     За період з 1990 по 2012 рр. співробітниками відділу написані три наукових монографії (одна з них – у Росії) та більше 200 статей, значна частина з яких опублікована у престижних зарубіжних журналах.