基于格子Boltzmann方法的超流$^4$He中量子涡旋与正常流体耦合动力学
其他凝聚态物理
2021-12-22 v3 流体动力学
摘要
我们使用基于涡丝模型（VFM）和格子Boltzmann方法（LBM）的数值方法，研究了有限温度下超流He中量子涡旋与正常流体的耦合动力学。LBM允许我们仅通过局部操作来模拟流体流动，即无需直接求解Navier--Stokes（NS）方程；流体流动被视为格子网格上各点之间介观粒子的对流。尽管He II的双流体特性使其流动变得复杂，但LBM中对正常流体的粒子化处理显著降低了这种复杂性。通过与直接NS模拟的结果进行比较，我们确认所提出的数值方法能够再现特征流动结构。我们还证明了所提出的计算方法适用于具有固体边界的热逆流模拟，以阐明封闭通道中加热器附近的热边界层。
关键词
引用
@article{arxiv.2108.04435,
title = {Coupled dynamics of quantized vortices and normal fluid in superfluid $^4$He based on lattice Boltzmann method},
author = {Sosuke Inui and Makoto Tsubota},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.04435},
year = {2021}
}