Особенности спиральных структур в закрученных струях и пламени

Цель: экспериментальное исследование динамики и характеристик спиральных структур на начальном участке закрученных турбулентных струй и пламени с использованием современных бесконтактных панорамных методов измерений и комплекса численных методов идентификации вихрей. С помощью применения 2D- и 3D-PIV-измерений и разработанного комплекса методов определения когерентных структур в потоке получено подтверждение существования винтовых вихрей в закрученных струях и пламенах. Получена и систематизирована новая информация о характеристиках спиральных вихревых структур при различных интенсивности закрутки потока и режимах горения закрученного факела. Исследовано явление прецессии вихревого ядра в закрученной струе и пламени до и после распада вихревого ядра с образованием приосевой области возвратного течения. Установлено, что горение слабо влияет на автоколебания в сильно закрученной струе, имеющие место в потоке до поджига пламени и соответствующие вращающейся когерентной структуре из спиралевидного вихревого ядра и двух вторичных винтовых вихрей. На основе полученных данных продемонстрирована возможность эффективного управления режимом горения в прямоточной и закрученной струях посредством внешнего периодического возмущения начальной скорости.