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Dissipation enhancement from a single vortex reconnection in superfluid helium

机译：超流体氦气中单个涡旋重新连接的耗散增强

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摘要

We investigate a single vortex reconnection event in superfluid helium at finite temperatures using the vortex filament model. The reconnection induces Kelvin waves which strongly increase energy dissipation. We evaluate the mutual friction dissipation from the reconnection and show that the dissipation power has universal form, which is seen by scaling both time (measured from the reconnection event) and power by the mutual friction parameter α. This observation allows us to conclude that the Kelvin wave cascade is not important in the energy dissipation process within the range α approx≥ 10~(-3). Rather, the energy is directly transferred from Kelvin waves to the normal component. Moreover, while the excited Kelvin waves greatly enhance energy dissipation, no similar change is seen in angular momentum from the reconnection event. This result has similarities with recent ~3He-B measurements. Our results also confirm another earlier observation that the minimum distance between vortices scales approximately as d α |t-t_(tec)|~(1/2). both before and after the reconnection event.
机译：我们使用涡流丝模型研究了在有限温度下超流体氦中的单个涡流重新连接事件。重新连接会引起开尔文波，从而大大增加能量耗散。我们评估了重新连接时的相互摩擦耗散，并表明耗散功率具有通用形式，这可以通过用相互摩擦参数α缩放时间（从重新连接事件开始测量）和功率来看出。这一观察结果可以得出结论，在α大约≥10〜（-3）的范围内，开尔文波级联在能量耗散过程中并不重要。相反，能量直接从开尔文波传递到正态分量。此外，尽管激发的开尔文波大大增强了能量耗散，但是从重新连接事件来看，在角动量上没有看到类似的变化。该结果与最近的〜3He-B测量值相似。我们的结果还证实了另一项较早的观察结果，即涡旋之间的最小距离大约为dα| t-t_（tec）|〜（1/2）。重新连接事件之前和之后。

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  • 来源
    《Physical review》 |2013年第5期|054511.1-054511.8|共8页
  • 作者

    R. Haenninen;

  • 作者单位

    O.V. Lounasmaa Laboratory, Aalto University, P.O. Box 15100, 00076 Aalto, Finland;

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