Research project

Przeprowadziliśmy analię stanu quasi-stacjonarnego włókna wirowego w zewnętrznym przepływie rozciągającym dwu-osiowo. Dotychczasowe teorie opisywały kształt takiego włókna dla bardzo małych i bardzo dużych liczb Reynoldsa. Uzyskaliśmy nowy rodzaj rozwinięcia w parametrze, który mierzy odstępstwo od symetrii osiowej. Takie rozwinięcie pozwala obliczyć przekrój włókna w bardzo szerokim zakresie liczb Reynoldsa.Badaliśmy także powstawanie oraz rozpad włókna wirowego w obszarze przepływu rozciągającego dwu-osiowo i oszacowaliśmy krytyczną wartość rozciągania powodującą ich rozpad.Jednocześnie badaliśmy inny aspekt dynamiki skoncentrowanych włókien wirowych, a mianowicie wpływ, jaki wywierają one na otaczające pole temperatury lub pole magnetyczne. Znaleźliśmy ścisłe rozwiązania równania adwekcji-dyfuzji opisujące zjawisko eliminowania gradientu temperatury z otoczenia wiru. Rozważaliśmy też oddziaływanie wiru w chmurze na rozkład kropelek wody. Wyniki pomagają wyjaśnić zjawisko tzw. ciepłego deszczu, który pada wskutek wzrostu kropelek w chmurach, a bez udziału kryształków lodu.

Wyniki pracy mają charakter teoretyczny i mogą służyć dalszemu rozwijaniu teorii dynamiki wirowości i teorii turbulencji, które stanowią fundamentalne gałęzie mechaniki cieczy. W tej dziedzinie obserwuje się niezmiennie wytężoną działalność naukową zarówno teoretyczną jak eksperymentalną. Wyniki dotyczące opadu deszczu mogą mieć bezpośrednie zastosowanie do badania procesów zachodzących w środowisku naturalnym, w tym do poprawienia prognozy opadów.