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逆流超流体湍流中的非均匀涡旋缠结:收敛通道中的流动。 (英语) Zbl 1353.82081号

本文研究了逆流速度(mathbf V)、热流密度(mathbfq)和涡线密度(L)的不均匀性如何影响非均匀涡缠结中L的动力学。考虑了热生成的超流体湍流。足够高的热流的存在会导致量子化涡旋线的纠缠,从而在超流体内部形成更多的碰撞和重排。缠结用(L)描述,但在缠结体积中,(L)随点而变化。考虑到非均匀性的贡献,无论是作为涡旋的扩散通量还是作为对涡旋形成或破坏的额外贡献,它的演化方程都是在收敛或发散通道(径向流)中编写的。首先,引入了一个新的术语来解释梯度(mathbf V)(或热流密度(mathbfq))的作用,作为Vinen方程中未考虑的额外涡源。作者探讨了径向热流和入口区域的涡流扩散对其的影响。分别考虑了扩散热梯度和热通量的相对方向性对产物的影响。将得到的演化方程应用于不同温度下两个同心圆柱壁之间He II的稳态逆流。然后,面对动力学可能性,将Schwarz-Vinen方程推广到具有扩散效应的情形。通过添加两种新的非局部项,得到了涡线密度演化方程的非局部公式:第一项是根据(L^{-1/2})给出的平均涡分离项的二阶Tailor展开得到的,通过使用量纲分析和相应的张量要求,添加了其他二阶项。最后,给出了收敛(或发散)信道稳态方程的具体形式,并得出了一组物理结论。

MSC公司:

82D50型 超流体的统计力学
80A20型 传热传质、热流(MSC2010)
76A25型 超流体(经典方面)
76B47码 不可压缩无粘流体的涡旋流动
76英尺35英寸 对流湍流
82年第35季度 与统计力学相关的PDE
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全文: 内政部

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