Oscilační turbulence mřížky při nízké teplotě

srovnávací studium izotermické turbulence v heliu I (HeI, klasická tekutina) a v heliu II (HeII, jehož část tekutiny je neviditelná) pomocí Lagrangeovy analýzy. Analogie a / nebo rozdíly v dynamickém chování v klasickém nebo supratekutém toku by nás tedy měly informovat o vnitřních multiscale charakteristikách turbulence. Zdá se, že tento typ výzkumu, který byl na začátku této práce světovým prvkem, má světlou budoucnost (například v současné době probíhají podobná Lagrangeova monitorovací opatření v HeI / HeII, po proudu od oscilační lišty. kurz na Univerzitě Karlově v Praze) Rozhodli jsme se pro kanonický oscilační tok mřížky, protože je izotropní, bez průměrné rychlosti (což umožňuje dlouhou dobu pozorování) a homogenní rovinou. Základem našich měření je vizualizace dutých skleněných mikrosfér, jejichž hustota je blízká hustotě kapalného helia. Vzhledem k nové zkušenosti bylo nutné pokračovat v jeho návrhu a dimenzování, instalaci a kalibraci. Kryostat, který jsme navrhli, je zcela vyroben ze skla, což umožňuje pozorování průtoku z více úhlů. Použitý vizualizační systém je založen na vysokorychlostním zobrazování v „podsvícení“ osvětlení (přední difúze). Z rekonstrukce trajektorií částic jsme byli schopni provést Lagrangeovy analýzy s jednou částicí (najednou a dvakrát), ale také studovat relativní disperzi párů částic. Prostorové a časové rozlišení našich měření nám umožnilo plně charakterizovat inerciální stupnice turbulence, zatímco stupnice jsou okrajově vyřešeny. Za těchto podmínek zjistíme, že charakteristiky turbulence v HeI jsou v souladu s měřeními literatury u podobných toků v klasické tekutině. Stejné chování je také pozorováno v HeII.