В журнале Physics of fluids 4 ноября 2024 года опубликована статья «Квантовая турбулентность в сверхтекучем гелии: распад и энергетический спектр»
В журнале Physics of fluids 4 ноября 2024 года опубликована статья «Квантовая турбулентность в сверхтекучем гелии: распад и энергетический спектр». Автор статьи — д.ф.-м.н., ведущий научный сотрудник Луиза Петровна Кондаурова.
В статье представлено комплексное численное исследование свободного распада вихревого клубка в сверхтекучем гелии. Исходный вихревой клубок представляет собой одну из стационарных конфигураций петель в противотоке с ламинарной компонентой нормальной жидкости. Расчёты выполнены в рамках метода вихревых линий с использованием полного закона Био—Савара в широком диапазоне температур. Целью исследования является выявление роли различных факторов, введённых в численную процедуру (удаление малых петель и сегментов во время реконнекций, добавление и исключение вихревых точек на петлях), а также определение эволюции энергетического спектра во время затухания квантовой турбулентности. Для расчёта распределения кинетической энергии по масштабам длины используется статистический подход. Расчёты выполняются с использованием периодических граничных условий в кубе. Результаты показывают, что в соответствии с теорией Фейнмана—Вайнена изначально скорость уменьшения плотности вихревых линий при разных температурах одинакова. Однако, когда вихревая структура становится разреженной, влияние силы взаимного трения становится очевидной, что согласуется с теорией Шварца. Колмогоровский спектр при распаде квантовой турбулентности не наблюдается ни при какой температуре.
Статья доступна по ссылке.
Исследование было поддержано Российским научным фондом (грант № 23-22-00128).
Physics of Fluids — англоязычный рецензируемый научный журнал, издаваемый Американским институтом физики в сотрудничестве с подразделением гидродинамики Американского физического общества с 1958 года.
Фото из архива ИТ СО РАН.
Пресс-центр ИТ СО РАН