Информационная система "Конференции"

Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании

Усть-Каменогорск, Казахстан, 11-14 сентября 2003 года

Тезисы докладов

Численное моделирование стохастических квантованных вихревых клубков

Кондаурова Л.П., Немировский С.К., Кондауров М.Н.

ИТ СО РАН (Новосибирск)

При определенных условиях в объеме сверхтекучего гелия образуются квантованные вихри. В общем случае совокупность квантованных вихрей представляет собой вихревые клубки(ВК), состоящие из отдельных вихревых петель (замкнутых вихревых нитей). ВК оказывает существенное влияние как на гидродинамические, так и на термодинамические свойства гелия, и, соответственно, на многие физические явления. Чтобы описать это влияние, необходимо знать динамику структуры ВК, а так же различные статистические свойства на разных этапах развития, поскольку в различных физических процессах квантованные вихри проявляют как термодинамически равновесные, так и неравновесные, турбулентные свойства.

Данная работа посвящена численному моделированию хаотической динамики вихревых петель. Существенным отличием от более ранних работ, посвященных численному изучению динамики вихревой структуры, является то, что решается полное уравнение Био-Савара в рамках ланжевеновского подхода. Кроме того, нами предлагается другое условие (в отличие от используемого в других работах) осуществления процессов реконнекции (дробления и слияния вихревых петель, происходящие благодаря перезамыканию нитей при их самопересечении).

В результате проведенных исследований получена динамика вихревых петель в безграничном трехмерном пространстве, изменение общей длины петель и плотность длины нити со временем, посчитаны некоторые статистические характеристики вихревого клубка, а именно: распределение количества вихревых петель относительно их длины, а так же спектр энергии. Визуализация численного эксперимента показала, что развитие вихревой структуры сходно с явлением перемежаемости в обычной турбулентности.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 03-02-16179), INTAS (грант № 2001-0618)

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]