Динамика плотности вихревых линий и тепловых импульсов в сверхтекучем гелии

Анотація

Чисельно в рамках 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 при різних температурах незбуреної рідини. Встановлено, що висока щільність фонового вихрового клубка призводить до значної зміни форми імпульсу та перегріву рідини. При однакових значеннях 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.