通过动力学相似性识别超流雷诺数

雷诺数提供了向湍流转变的表征，在经典流体动力学中有着广泛应用。在超流系统中识别这样一个参数具有挑战性，因为其本质上是无黏性的。通过对二维超流圆柱尾流进行系统研究，我们观察到圆柱障碍物引起的涡旋脱落频率具有动力学相似性。通过用一个恰当定义的超流雷诺数Re_s来表示脱落频率，揭示了湍流尾流动力学的普适性，该雷诺数考虑了通过量子涡旋脱落导致的超流破坏。对于大障碍物，无量纲脱落频率呈现出一种普适形式，且与经典经验关系拟合良好。在此区域，向湍流的转变发生在Re_s≈0.7处，与障碍物宽度无关。