Особенности конвективной крупномасштабной циркуляции жидкого натрия

Цель проекта - экспериментальное исследование крупномасштабной циркуляции жидкого натрия, формирующейся на фоне турбулентной конвекции. Проведена модернизация установки, направленная на улучшение равномерности и стационарности граничных условий. Для восстановления картины течения применялись кросс-корреляционный и спектральный виды анализа, а также вейвлет-преобразования. По полученным эволюциям температуры внутри полости были обнаружены (впервые для жидких металлов) слошинг крупномасштабной циркуляции (КМЦ) и торсионные колебания. Долговременные замеры позволили обнаружить блуждание плоскости основной моды КМЦ с помощью разработанного алгоритма. Процесс блуждания имеет непериодический характер и заключается в нерегулярных поворотах КМЦ как целого на углы порядка 40 - 50° на временных масштабах от единиц до десятков минут и редко - на углы порядка 90° и даже на 180° на больших временных масштабах. Такие редкие события удалось зафиксировать на вейвлет-диаграммах в виде всплесков спектральной плотности энергии. Результаты экспериментальных исследований были использованы для верификации численного счёта (LES-подход) и прямого численного моделирования.