Для расчёта свойств вихря можно использовать методы математического моделирования и анализа, которые включают два этапа: 4

1. Идентификация вихря по известной информации о течении. 4 Для этого применяют математические критерии, основанные на локальных физических величинах: поле скоростей, давление, завихренность и их производных. 4
2. Прогноз изменения вихревой структуры во времени и пространстве. 4 Для этого используют нестационарные уравнения гидродинамики. 4

Некоторые работы, в которых описаны методы расчёта свойств вихрей в газовых средах:

• Математическая модель зарождения и развития смерчей учёных МГУ. 1 Работа основана на уравнениях непрерывности и движения неоднородной жидкости. 1 Модель описывает, как смерч зарождается при движении вихря вниз из верхних слоёв атмосферы и как он достигает поверхности земли, после чего стабилизируется. 1
• Математическая модель процесса центробежного пылеулавливания в циклоне. 25 Исходя из уравнений теоретической механики и аэрогидромеханики, модель позволяет исследовать траектории отдельных частиц и определять технические характеристики циклона. 25

Литература по математическому анализу вихрей в газовых средах включает, например:

• Монографию С. П. Баутина, И. Ю. Крутовой и А. Г. Обухова «Газодинамическая теория восходящих закрученных потоков». 9 В ней представлена газодинамическая теория восходящих закрученных потоков, встречающихся в природе в виде торнадо, тропических циклонов и огненных вихрей. 9
• Книгу А. В. Борисова и И. С. Мамаева «Основные математические методы исследования вихревых структур в идеальной несжимаемой жидкости». 7 В ней описаны основные методы, основанные на гамильтоновом формализме и качественном анализе. 7 Рассмотрены задачи о движении точечных вихрей на плоскости и сфере, взаимодействие вихревых пятен, а также вопросы, связанные с анализом взаимного движения твёрдых тел и вихревых структур в идеальной жидкости. 7