На основі рівнянь гідродинаміки надплинної турбулентності чисельно досліджено задачу про еволюцію потужних теплових імпульсів в He II, що взаємодіють з квантованими вихорами, спричиненими цими імпульсами. З метою вивчення нелінійних ефектів вихідні рівняння розкладено з точністю до другого порядку по амплітудам імпульсів. Розглянуто одновимірний випадок при відсутності переносу маси (другий звук). Початкове зародження вихорів моделювалося генеруючим членом в рівнянні Вайнена. Надано результати по динаміці імпульсів в різних температурних областях. Показано, що теорію Фейнмана - Вайнена можно застосовувати в області фазового переходу.

Індекс рубрикатора НБУВ: В368.31 + В343.13 + В343.57

Рубрики:

Надпровідність. Надпровідники

Квантова теорії світла. Квантова оптика

Обертання площини поляризації

Шифр НБУВ: Ж14063 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В368.321

Рубрики:

Надплинність

Шифр НБУВ: Ж14063 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проведено численное моделирование динамики вихревых петель в сверхтекучем гелии после их реконнекции при различных температурах. Моделирование проведено в рамках метода вихревой нити с использованием полного уравнения Био - Савара. Установлено, что динамика вихревых петель существенно зависит от начального расположения петель и температуры, что выражается в количестве и размере образованных петель, амплитуде и характере затухания волн Кельвина, а также скорости движения образованных петель и их отдельных элементов. Зависимость расстояния между ближайшими элементами образованной вихревой петли от времени описывается степенным законом с показателем степени 1/2, как и до момента реконнекции.

Досліджено динаміку вихрових петель з моменту реконекції до їх розпаду. Чисельні дослідження проводилися в рамках моделі вихрових ліній при різних температурах і для різних вихідних даних. Показано, що при ненульових температурах після моменту реконекції, тобто при наявності великих збурень, спостережено підвищену швидкість розсіювання сумарної кінетичної енергії внаслідок сили взаємного тертя. Потужність дисипації зростає зі збільшенням температури. Величина модуля вихрового імпульсу розпадається лінійно, починаючи з моменту реконекції, а також має універсальну форму. Біля абсолютного нуля при обраному просторовому розділенні каскад кельвінових хвиль не спостерігається, мабуть, це відбувається в меншому масштабі. Одержано часові залежності довжини вихрових петель, середньої кривизни, мінімальної відстані між збуреннями.

Експериментальне дослідження процесів поширення тривалих (до 1000 мкс) теплових імпульсів показало, що для теплопередачі принциповим є процес формування вихрового поля поблизу нагрівника на характерних розмірах порядку декількох міліметрів, який блокує подальшу протитечію нормальної та надплинної компонент і розвиток турбулентності в усьому об'ємі хвилеводу.

Числово в межах гідродинаміки надплинної турбулентності, використовуючи різні рівняння для динаміки щільності вихрових ліній, вивчено поширення інтенсивних прямокутних теплових імпульсів у надплинному гелії. Показано, що експериментальні дані описано більш правильно за допомогою рівняння Вайєна. Використовуючи рівняння Вайєна для опису динаміки щільності вихрових ліній, вивчено вплив фонової щільності вихрового клубка на динаміку імпульсів за різних температур незбуреної рідини. Встановлено, що висока щільність фонового вихрового клубка призводить до значної зміни форми імпульсу та перегріву рідини. За однакових значень поданої щільності теплового потоку до нагрівача та фонової щільності вихрового клубка температурні збурення зменшуються зі збільшенням температури незбуреної рідини. Це пов'язано зі зміною термодинамічних властивостей рідини та динаміки щільності вихрових ліній. З підвищенням температури щільність вихрового клубка збільшується помітно повільніше, і внаслідок цього збурення температури рідини значно знижуються.

Досліджено динаміку вихрових петель з моменту реконекції до їх розпаду. Чисельні дослідження проводилися в рамках моделі вихрових ліній при різних температурах і для різних вихідних даних. Показано, що при ненульових температурах після моменту реконекції, тобто при наявності великих збурень, спостережено підвищену швидкість розсіювання сумарної кінетичної енергії внаслідок сили взаємного тертя. Потужність дисипації зростає зі збільшенням температури. Величина модуля вихрового імпульсу розпадається лінійно, починаючи з моменту реконекції, а також має універсальну форму. Біля абсолютного нуля при обраному просторовому розділенні каскад кельвінових хвиль не спостерігається, мабуть, це відбувається в меншому масштабі. Одержано часові залежності довжини вихрових петель, середньої кривизни, мінімальної відстані між збуреннями.

Експериментальне дослідження процесів поширення тривалих (до 1000 мкс) теплових імпульсів показало, що для теплопередачі принциповим є процес формування вихрового поля поблизу нагрівника на характерних розмірах порядку декількох міліметрів, який блокує подальшу протитечію нормальної та надплинної компонент і розвиток турбулентності в усьому об'ємі хвилеводу.

Числово в межах гідродинаміки надплинної турбулентності, використовуючи різні рівняння для динаміки щільності вихрових ліній, вивчено поширення інтенсивних прямокутних теплових імпульсів у надплинному гелії. Показано, що експериментальні дані описано більш правильно за допомогою рівняння Вайєна. Використовуючи рівняння Вайєна для опису динаміки щільності вихрових ліній, вивчено вплив фонової щільності вихрового клубка на динаміку імпульсів за різних температур незбуреної рідини. Встановлено, що висока щільність фонового вихрового клубка призводить до значної зміни форми імпульсу та перегріву рідини. За однакових значень поданої щільності теплового потоку до нагрівача та фонової щільності вихрового клубка температурні збурення зменшуються зі збільшенням температури незбуреної рідини. Це пов'язано зі зміною термодинамічних властивостей рідини та динаміки щільності вихрових ліній. З підвищенням температури щільність вихрового клубка збільшується помітно повільніше, і внаслідок цього збурення температури рідини значно знижуються.

Індекс рубрикатора НБУВ: В368.32

Рубрики:

Фізика рідкого гелію

Шифр НБУВ: Ж14063 Пошук видання у каталогах НБУВ