№ 4 ФИЗИКА ЗЕМЛИ, АТМОСФЕРЫ И ГИДРОСФЕРЫ Теоретические и экспериментальные исследования границ раздела двух несмешивающихся жидкостей в вихревом течении со свободной поверхностью Т. <...> Рассмотрено аналитическое представление формы поверхностей раздела фаз для составного вихря, образованного закручиванием в цилиндрическом контейнере фиксированного количества воды, с заданным объемом легкой несмешивающейся примеси на ее поверхности. <...> В экспериментальной установке возникает вихревая структура, состоящая из воронки в центре контейнера и масляного тела внутри нее. <...> В предположении осесимметричности задачи впервые получены точные аналитические выражения, характеризующие форму границ раздела фаз, проведено сравнение с экспериментальными данными, полученными в оригинальных экспериментах. <...> Показано, что рассчитанная и измеренная формы поверхностей раздела удовлетворительно согласуются между собой. <...> Сформулированы требования к методике проведения экспериментальных исследований формы масляного тела в составном вихре и ее устойчивости в зависимости от управляющих параметров задачи. <...> Ключевые слова: составной вихрь, примесь, свободная поверхность, граница раздела фаз, точное решение. <...> Введение Вихревые течения составляют существенную часть процессов, которые обусловливают динамику течений в природных водоемах, их свойства используются в технических устройствах. <...> В основе изучения вихревых течений лежат экспериментальные исследования, численное и лабораторное моделирование таких потоков преимущественно осуществляется в замкнутой цилиндрической геометрии [1]. <...> При этом одним из удобных способов наблюдения за распределением физических характеристик в вихре может служить свободная поверхность течения. <...> Форма поверхности легко определяется, когда жидкость приведена в режим твердотельного вращения. <...> Однако такой тип течения наблюдается далеко не всегда, простейшим примером чему выступает <...>