Для построения моделей когерентных вихревых структур (КС) в плоском случае предлагается использовать вариационный принцип для энтропийного функционала, определенного на неизвестном поле завихренности. В дополнительные условия, при которых вычисляется экстремум функционала, может быть включена разнообразная информация о свойствах КС, что делает метод универсальным. Вариационный принцип применен к задаче о регулярной цепочке КС в бесконечном слое сдвига. Показано, что уравнение для функции тока КС сводится к уравнению Лиувилля, одно из точных решений которого дает однопараметрическое семейство вихрей Стюарта. На его основе исследована модель цепочки КС, которая на полуколичественном уровне воспроизводит некоторые физические эффекты и турбулентные характеристики в сдвиговых слоях.
Экспериментально изучено вихревое течение жидкости между двумя соосными дисками, вращающимися с постоянной угловой скоростью в одну сторону. Показано, что это течение можно рассматривать как вихрь с твердотельно вращающимся ядром. Установлено, что поперечное сечение вихревого ядра в общем случае не является круговым, а может иметь вид шала, треугольника, четырехугольника и т. д. При турбулентном режиме течения ядро вихря состоит из системы вторичных вихрей. При этом ядро непрерывно деформируется и обменивается жидкостью с окружающим его потоком. Обмен осуществляется путем выброса из ядра спиральных рукавов, распространяющихся во внешний поток, и захвата внешней жидкости в ядро в виде отдельных струй. Обнаружена аналогия структур исследуемого течения и других вихревых течений.
Изучается влияние поверхностно-активного вещества на возникновение термогравитационной конвекции в системе двух горизонтальных слоев несмешивающихся жидкостей. Установлено, что в некотором интервале концентраций поверхностно-активного вещества неустойчивость имеет колебательный характер. Обсуждается влияние эффекта Марангони на термогравитационные колебания.
Представлены экспериментальные результаты воздействия ударной волны на водную суспензию каолинитовой глины. Выявлен эффект усиления, характеризуемый возрастанием амплитуды и длительности избыточного давления во фронте от опыта к опыту. Последовательный процесс дробления дисперсной фазы, сопровождающийся увеличением плотности поверхностной энергии системы, рассматривается как возможная причина проявления эффекта.
Представлены результаты экспериментов, в которых исследовались параметры импульса давления в заполненных водой трубах из стали и алюминиевого сплава Д16. Выявлен сложный характер распространения импульса давления: перед основным импульсом наблюдается предвестник на порядок меньше амплитуды, распространяющейся со скоростью звука в жидкости.
Рассматривается двухфазная среда, состоящая из идеальной несущей фазы и монодисперсных сферических включений. Включения расположены хаотически. Методом осреднения решения точных микроуравнений в пределе малых объемных концентраций включений получено выражение для средней силы, действующей на включения.
Устанавливается связь между параметрами течения и нелинейно-вязкоупругим поведением концентрированных растворов высокополимеров с их среднестатистической ориентационной структурой.
Проведено экспериментальное исследование устойчивости сверхзвукового пограничного слоя на плоской пластине с малым притуплением передней кромки при числе Маха М = 2. Исследования выполнены с помощью методики введения искусственных возмущений точечным источником. Показано, что использованный источник создает возмущения, состоящие из различных волн (вихревых и акустических). Результаты эксперимента сравниваются с расчетами по линейной теории гидродинамической устойчивости в приближении плоскопараллельного течения в пограничном слое.
Предложен метод описания вихревых организованных структур в терминах неприводимых моментов плотности вихревого импульса. Рассмотрены возможные применения метода для выявления и количественного изучения трехмерных и двумерных когерентных структур.
