超流体 $^4$He 中涡旋脱落的实验研究
流体动力学
2025-02-03 v1
摘要
在本次实习期间，研究了在 He 中以恒定加速度运动的翼型后缘处起始涡旋及其脱落现象。该翼型对应 NACA 0012，攻角为 49.1{\deg}，这与大多数使用 90{\deg} 攻角平板的模拟不同。光学通道结合力与力矩传感器使得研究该现象成为可能。在流体中添加粒子，根据其位置与速度，我们获得了涡度场的估计。随后，追踪算法能够检测并追踪涡旋。通过该追踪，我们发现 HeI 与 HeII 中涡旋的行为没有差异。此外，轨迹与理论预期不符，在涡旋脱离翼型前呈现直线轨迹，脱离后轨迹发生偏转。涡旋的运动速度也快于预测。这些差异被归因于黏性与三维效应。
引用
@article{arxiv.2501.19292,
title = {Experimental Investigation of Vortex Shedding in Superfluid $^4$He},
author = {Brichet Lyse},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.19292},
year = {2025}
}