螺旋涡旋与螺旋涡旋环的动力学

本快报通过直接求解涡旋线的运动方程或利用源自哈密顿运动方程的正则关系，研究了螺旋涡旋和螺旋涡旋环的动力学。在局域感应近似下，我们找到了螺旋涡旋环的椭圆积分形式的解析解。基于正则哈密顿关系的分析为螺旋涡旋环的反常速度——即当螺旋畸变幅度足够大时速度的抑制乃至方向反转——提供了清晰的物理解释。我们提出了扩展的局域感应近似，该近似在小螺距螺旋涡旋退化为均匀涡量的圆柱面这一极限下，给出了螺旋涡旋和螺旋涡旋环运动方程的精确解。