О зарождении вихрей в процессе расслоения пересыщенного раствора ³Не–⁴Не
Показано, что докритические зародыши расслоения (домены распада), рождающиеся спонтанно в пересыщенном растворе ³Не–⁴Не, могут становиться центрами рождения гидродинамических вихрей при локальной ненулевой или глобальной завихренности жидкости. Ускорение вихревого «твердотельного» вращения нес...
Gespeichert in:
| Datum: | 2005 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
2005
|
| Schriftenreihe: | Физика низких температур |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/121769 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | О зарождении вихрей в процессе расслоения пересыщенного раствора ³Не–⁴Не / Э.А. Пашицкий, В.Н. Мальнев, Р.А. Нарышкин // Физика низких температур. — 2005. — Т. 31, № 2. — С. 141-147. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-121769 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| fulltext |
|
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы |
| spellingShingle |
Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы Пашицкий, Э.Я. Мальнев, В.Н. Нарышкин, Р.А. О зарождении вихрей в процессе расслоения пересыщенного раствора ³Не–⁴Не Физика низких температур |
| description |
Показано, что докритические зародыши расслоения (домены распада), рождающиеся спонтанно
в пересыщенном растворе ³Не–⁴Не, могут становиться центрами рождения гидродинамических
вихрей при локальной ненулевой или глобальной завихренности жидкости. Ускорение
вихревого «твердотельного» вращения несжимаемой жидкости внутри домена обусловлено совместным
действием конвективной и кориолисовой сил при наличии сходящегося радиального
потока, скорость которого связана уравнением непрерывности с нарастающей по высоте скоростью
восходящего вертикального потока. Такие потоки возникают благодаря химическому и
динамическому равновесию между доменами распада и окружающим метастабильным раствором
³Не–⁴Не и компенсируют уход легкой компоненты ³Не из объема домена за счет ее всплывания
на поверхность жидкости в поле тяжести Земли. В зависимости от условий распада раствора
внутри доменов ускорение вихрей может происходить как по экспоненциальному закону,
так и по сценарию нелинейной «взрывной» неустойчивости. Возникновение и развитие таких
гидродинамических вихрей в распадающихся растворах ³Не–⁴Не приводит к рождению квантовых
вихрей в сверхтекучей компоненте и, как следствие, к ускорению процесса гетерогенного
распада (расслоения) раствора по сравнению с гомогенным распадом. |
| format |
Article |
| author |
Пашицкий, Э.Я. Мальнев, В.Н. Нарышкин, Р.А. |
| author_facet |
Пашицкий, Э.Я. Мальнев, В.Н. Нарышкин, Р.А. |
| author_sort |
Пашицкий, Э.Я. |
| title |
О зарождении вихрей в процессе расслоения пересыщенного раствора ³Не–⁴Не |
| title_short |
О зарождении вихрей в процессе расслоения пересыщенного раствора ³Не–⁴Не |
| title_full |
О зарождении вихрей в процессе расслоения пересыщенного раствора ³Не–⁴Не |
| title_fullStr |
О зарождении вихрей в процессе расслоения пересыщенного раствора ³Не–⁴Не |
| title_full_unstemmed |
О зарождении вихрей в процессе расслоения пересыщенного раствора ³Не–⁴Не |
| title_sort |
о зарождении вихрей в процессе расслоения пересыщенного раствора ³не–⁴не |
| publisher |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| publishDate |
2005 |
| topic_facet |
Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/121769 |
| citation_txt |
О зарождении вихрей в процессе расслоения пересыщенного раствора ³Не–⁴Не / Э.А. Пашицкий, В.Н. Мальнев, Р.А. Нарышкин // Физика низких температур. — 2005. — Т. 31, № 2. — С. 141-147. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. |
| series |
Физика низких температур |
| work_keys_str_mv |
AT pašickijéâ ozaroždeniivihrejvprocesserassloeniâperesyŝennogorastvora3ne4ne AT malʹnevvn ozaroždeniivihrejvprocesserassloeniâperesyŝennogorastvora3ne4ne AT naryškinra ozaroždeniivihrejvprocesserassloeniâperesyŝennogorastvora3ne4ne AT pašickijéâ theformationofvorticesintheprocessofseparationintolayersofsupersaturated3ne4nesolution AT malʹnevvn theformationofvorticesintheprocessofseparationintolayersofsupersaturated3ne4nesolution AT naryškinra theformationofvorticesintheprocessofseparationintolayersofsupersaturated3ne4nesolution |
| first_indexed |
2025-11-26T01:42:47Z |
| last_indexed |
2025-11-26T01:42:47Z |
| _version_ |
1849815327489130496 |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1217692025-06-03T16:29:06Z О зарождении вихрей в процессе расслоения пересыщенного раствора ³Не–⁴Не The formation of vortices in the process of separation into layers of supersaturated ³Не–⁴Не solution Пашицкий, Э.Я. Мальнев, В.Н. Нарышкин, Р.А. Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы Показано, что докритические зародыши расслоения (домены распада), рождающиеся спонтанно в пересыщенном растворе ³Не–⁴Не, могут становиться центрами рождения гидродинамических вихрей при локальной ненулевой или глобальной завихренности жидкости. Ускорение вихревого «твердотельного» вращения несжимаемой жидкости внутри домена обусловлено совместным действием конвективной и кориолисовой сил при наличии сходящегося радиального потока, скорость которого связана уравнением непрерывности с нарастающей по высоте скоростью восходящего вертикального потока. Такие потоки возникают благодаря химическому и динамическому равновесию между доменами распада и окружающим метастабильным раствором ³Не–⁴Не и компенсируют уход легкой компоненты ³Не из объема домена за счет ее всплывания на поверхность жидкости в поле тяжести Земли. В зависимости от условий распада раствора внутри доменов ускорение вихрей может происходить как по экспоненциальному закону, так и по сценарию нелинейной «взрывной» неустойчивости. Возникновение и развитие таких гидродинамических вихрей в распадающихся растворах ³Не–⁴Не приводит к рождению квантовых вихрей в сверхтекучей компоненте и, как следствие, к ускорению процесса гетерогенного распада (расслоения) раствора по сравнению с гомогенным распадом. Показано, що докритичні зародки розшарування (домени розпаду), які спонтанно народжуються в пересиченому розчині ³Не–⁴Не, можуть ставати центрами зародження гідродинам ічних вихорів при локальній ненульовій або глобальній завихреності рідини. Прискорення вихрового «твердотільного» обертання нестисливої рідини всередині домену обумовлено спільною дією конвективної та коріолісової сил при наявності збіжного радіального потоку, швидкість якого зв’язана рівнянням неперервності з наростаючою по висоті швидкістю висхідного вертикального потоку. Такі потоки виникають завдяки хімічній та динамічній рівновазі між доменами розпаду та оточуючим метастабільним розчином ³Не–⁴Не та компенсують вихід легкої компоненти ³Не з об’єму домену внаслідок її випливання на поверхню рідини в полі тяжіння Землі. В залежності від умов розпаду розчину всередині доменів прискорення вихорів може відбуватися як по експоненціальному закону, так і згідно сценарію нелінійної «вибухової» нестійкості. Виникнення та розвиток таких гідродинамічних вихорів у розчинах ³Не–⁴Не, що розпадаються, приводить до народження квантових вихорів в надплинній компонент і та, як наслідок, до прискорення процесу гетерогенного розпаду (розшарування) розчину порівняно з гомогенним розпадом. It is shown that the subcritical nuclei of separation into layers (decay domains) spontaneously formed in the supersaturated ³Не–⁴Не solution may be the centers of formation of hydrodynamic vortices at a nonzero local or global vorticity of the liquid. The acceleration of solid rotation of the incompressible liquid inside a domain is conditioned by the joint action of the convection and Coriolis forces and takes place with a convergent radial flow. The velocity of this flow is connected by the continuity equation with the velocity of rising vertical flow that increases with height. Such flows appear due to the chemical and dynamical equilibrium between the domains of decay and the metastable ³Не–⁴Не solution and compensate the yield of the light component ³Не from the bulk that emerges to the liquid surface in the Earth gravity field. Depending on the conditions of the solution decay inside the domains, the acceleration of vortices may occur both by to the exponential law and by the scenario of the nonlinear «explosive » instability. The formation and development of such hydrodynamic vortices in the decaying ³Не–⁴Не solutions give rise to quantum vortices in the superfluid component and, as a consequence, promote the acceleration of heterogeneous decay of the solution compared to the homogeneous one. Выражаем искреннюю благодарность Э.Я. Рудавскому за многочисленные плодотворные дискуссии и исчерпывающую информацию по результатам экспериментальных наблюдений процесса расслоения раствора 3He–4He. Один из авторов (Э.А.П.) выражает благодарность Немецкому исследовательскому обществу (DFG) за финансовую поддержку работы, а также лично д-ру Michael Weyrauch за организацию визита в физико-техническое государственное бюро (PTB), Брауншвайг (Германия) и за полезные научные дискуссии. 2005 Article О зарождении вихрей в процессе расслоения пересыщенного раствора ³Не–⁴Не / Э.А. Пашицкий, В.Н. Мальнев, Р.А. Нарышкин // Физика низких температур. — 2005. — Т. 31, № 2. — С. 141-147. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 67.40.Bz, 67.40.Vs https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/121769 ru Физика низких температур application/pdf Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |