Лагранжев анализ адвекции пассивной примеси вблизи вихревых структур в условиях вращающейся турбулентности

В работе выполнен лагранжев анализ адвекции пассивной примеси в квази-двумерном поле скорости, полученном в лабораторном эксперименте по вращающейся турбулентности на основе PIV-измерений. Динамика частиц исследована с использованием численного интегрирования траекторий виртуальных маркеров. Показано, что вынос маркеров из вихрей носит порционный характер и осуществляется вдоль устойчивых многообразий гиперболических точек. Средняя динамика выноса подчиняется экспоненциальному закону с характерным временем вентиляции τvent $\approx\,$200–300 с. Выявлены компактное вихревое ядро, удерживающее маркеры, и периферийная область активного обмена, а также направленные транспортные коридоры между вихрями. Полученные результаты показывают, что лабораторные эксперименты в сочетании с лагранжевым анализом позволяют исследовать механизмы адвекции и сценарии транспортной динамики в контролируемых условиях.