Особенности перехода к турбулентности в сверхтекучем 4Не при низких температурах
DOI (Low Temperature Physics):
https://doi.org/10.1063/1.3009577Ключові слова:
сверхтекучий гелий, турбулентность, вязкость, кварцевый камертон.Анотація
Проведено экспериментальное исследование кинетических и диссипативных процессов в Не II с помощью колеблющегося пьезокварцевого резонатора (камертона), погруженного в жидкость. Измерялся электрический отклик камертона вблизи его резонансной частоты при различных возбуждающих напряжениях в области температур от 0,1 К до 4,2 К. Измеренные значения полуширины резонансных кривых позволили определить вязкость нормальной компоненты Не II в широкой области температур. Обнаружен максимум эффективной вязкости при температуре ~ 0,5 К, который связан с переходом от гидродинамического режима к баллистическому режиму в фононном газе Не II. Установлено, что при малых скоростях колебаний камертона наблюдается линейная зависимость скорости колебания от возбуждающей силы, что соответствует ламинарному течению жидкости в пограничном слое вблизи колеблющейся поверхности. При этом основной диссипативный процесс связан с вязкостью нормальной компоненты. Оценена толщина пограничного слоя вблизи поверхности колеблющегося камертона. При больших скоростях колебания камертона были обнаружены изломы на зависимости электрического отклика от возбуждающего напряжения, свидетельствующие о переходе к нелинейному характеру течения. При низких температурах этот режим сопровождался появлением на резонансных кривых плоских участков вблизи максимума. Такое поведение можно объяснить переходом от ламинарного к турбулентному течению жидкости, что также сопровождается появлением дополнительной диссипации, связанной с рождением квантованных вихрей. Определена критическая скорость перехода к турбулентному режиму, температурная зависимость которой качественно согласуется с измерениями, проведенными ранее с колеблющимися телами другой формы.
Downloads
Опубліковано
2008-10-02
Як цитувати
(1)
Г.А. Шешин, А.А. Задорожко, Э.Я. Рудавский, В.К. Чаговец, Л. Скрбек, and М. Блажкова, Особенности перехода к турбулентности в сверхтекучем 4Не при низких температурах, Low Temp. Phys. 34, (2008) [Fiz. Nizk. Temp. 34, 1111-1121, (2008)] DOI: https://doi.org/10.1063/1.3009577.
Номер
Розділ
Квантові рідини та квантові кристали
Завантаження
Дані завантаження ще не доступні.