Pierścienie wirowe są intrygującym cudem dynamiki płynów, które są wszechobecne w całej naturze. Te toroidalne, lub w kształcie pączka wiry, są tworzone przez krew przepływającą przez ludzkie serce, wydalane jako pierścienie bąbelkowe przez delfiny i inne ssaki morskie dla rozrywki, a nawet wyrzucane z kraterów wybuchających wulkanów. Te wiry składają się z krążącego płynu, który obraca się wokół zamkniętej pętli; to znaczy, że linie wirowe krążącego płynu tworzą pierścień. Pierścienie wirowe są formowane przez wyrzucenie kropli płynu przez otwór z zaostrzoną krawędzią do otaczającego, nieruchomego płynu. Oddziaływania lepkie pomiędzy dwoma płynami powodują, że wyrzucony płyn zawija się z powrotem na siebie osiowo, tworząc wir w kształcie pączka, który krąży wokół rdzenia wirowego i przemieszcza się w kierunku normalnym do otworu.
Do informacji: Ryan McKeown
Powyżej po prawej:Zderzenie pierścieni wirowych i zbliżenie na rozpad rdzenia wirowego. Poniżej po lewej: Rekonstrukcja 3D zderzenia pierścieni wirów. Pusta wstęga wzdłuż zewnętrznego pierścienia zderzenia to rdzeń wiru.
Zderzenie czołowe dwóch identycznych pierścieni wirowych zostało wcześniej zbadane makroskopowo i wykazano, że zderzenie wytwarza złożony wzór przepływu; jednakże dynamika zderzenia nigdy nie została wyjaśniona. Gdy dwa laminarne pierścienie wirowe zderzają się czołowo, oba najpierw rozszerzają się promieniście wzdłuż płaszczyzny zderzenia, gdy ich rdzenie zbliżają się do siebie. Jednakże, kiedy odległość pomiędzy rdzeniami staje się porównywalna do ich rozmiarów, w zależności od początkowej liczby Reynoldsa, albo łączą się one ponownie w drugorzędne pierścienie wirowe, albo rozpadają się na chmurę turbulentną, jak pokazano powyżej po prawej stronie. Jestem zainteresowany badaniem szybkich, bliskich oddziaływań tych rdzeni wirowych, szczególnie przy wyższych liczbach Reynoldsa, ponieważ wydają się one prezentować kaskadę energii do coraz mniejszych skal długości w skończonym czasie.