|
|
Interakce laserového záření a stopovacích částic v kapalném heliu
Hodic, Jan ; Skrbek, Ladislav (vedoucí práce) ; Schmoranzer, David (oponent)
Práce nejprve v úvodu shrnuje základní poznatky z oblasti mechaniky tekutin, odvození Navierových-Stokesových rovnic, zavedení Reynoldsova čísla a jeho význam a zásadní odvození Stokesova vzorce, vyjadřujícího působení odporu kapaliny na pohybující se kouli. Dále je zmíněna problematika turbulence tekutin. Je zavedena vířivost a nastíněn výzkum turbulence pomocí kapalného helia 4. Jsou uvedeny základní fyzikální vlastnosti helia 4, včetně jeho hydrodynamiky. Následuje uvedení do problematiky kvantové turbulence a popis používané experimentální metody stopovacích částic, jako i základní motivace problému. Je proveden jak přibližný výpočet interakce částice a laserového svazku, tak proveden výpočet přesný pro ideálně kulovou částici. Během výpočtu předpokládám nestlačitelné nevířivé proudění, použiji základní vztahy pro rychlost normální a supratekuté složky ke zformulování okrajových podmínek a vyřeším vzniklou Laplaceovu rovnici. S pomocí Eulerovy rovnice jsem obdržel tlak, potřebný k určení podoby tenzoru napětí, ze kterého jsem získal vztah pro sílu působící na částici a posléze úhel odklonu od svislého směru protiproudu normální a supratekuté složky He II. Vzniklý vztah byl porovnán s experimentálními daty, byla získána experimentální závislost výchylky distribuce horizontální rychlosti částic a změřena...
|
|
| |
|
| |
|
| |
|
|
Temperature Inversion and Heat Transport Against the Temperature Drop in Two-Phase Convection of Cryogenic Helium
Urban, Pavel ; Schmoranzer, D. ; Hanzelka, Pavel ; Skrbek, L.
In the system of two bodies A and B connected by a two-phase vapour-liquid system consisting only of cryogenic helium, we observed anomalous heat transport from the colder but heated body B to the warmer but cooled body A. We noticed this effect during the process of liquid evaporation inside a cylindrical pressure convection cell used for study of Rayleigh-Bénard convection. This anomalous heat transfer occurs under non-equilibrium conditions, owing to the phase transitions that take place inside the cell while temperature inversion develops between the heated but cooler bottom plate and the cooled but warmer top plate. This process is, by virtue of the system being open with respect to heat transport, in no contradiction to the second law of thermodynamics, and a numerical model was formulated that describes the observations with good agreement.
|
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
host ::
RSS.