Сверхтекучий гелий

Течение Не-II в горизонтальном капилляре при наличии продольного теплового потока и вихревом режиме сверхтекучего движения
П.В. Королев

Представлены результаты расчетных исследований стационарного течения сверхтекучего гелия (He-II) в горизонтальном цилиндрическом капилляре при наличии продольного теплового потока и вихревом режиме сверхтекучего движения. Для описания течения He-II используются уравнения двухскоростной гидродинамики Ландау и теория взаимного трения Гортера-Меллинка. Получены аналитические решения задачи. Анализ решений показывает, что направление течения He-II зависит от диаметра капилляра и плотности теплового потока. Определены условия течения He-II к источнику теплоты.
Опубликовано 01.10.2008

Рост подогреваемой паровой полости в капилляре, заполненном Не-II, при турбулентном течении нормального компонента и вихревом сверхтекучем движении
П.В. Королев

Представлены результаты расчетного исследования роста подогреваемой паровой пробки в горизонтальном круглом цилиндрическом капилляре, заполненном сверхтекучим гелием (Не-II). Рассматривается случай прекращения циркуляции гелия II в канале и одновременного кратковременного увеличения подводимой на ограниченном участке микроканала тепловой нагрузки с последующим ее уменьшением до начального значения, превышающего восстановительный тепловой поток. Анализ задачи показывает, что в этой ситуации возможно схлопывание паровой пробки, несмотря на продолжающийся подвод теплоты. Определены условия, при выполнении которых произойдет коллапс паровой полости.
Опубликовано 25.11.2008

Об одном эксперименте по кипению сверхтекучего гелия на цилиндрическом нагревателе
П.В. Королев, Ю.Ю. Пузина

Рассматриваются процессы тепломассопереноса при пленочном кипении сверхтекучего гелия на тонком цилиндрическом нагревателе, помещенном внутрь коаксиальной пористой оболочки. Приводится описание экспериментальной ячейки, измерительного оборудования, методики поведения эксперимента, полученных предварительных результатов. Анализируется форма межфазной поверхности, когда нагреватель не полностью погружен в жидкость.
Опубликовано 29.06.2015

Определение взаимосвязи радиуса паровой плёнки с проницаемостью пористой структуры при кипении сверхтекучего гелия при условиях микрогравитации
П.В. Королев, А.П. Крюков, Ю.Ю. Пузина

Рассматривается кипение сверхтекучего гелия на цилиндрическом нагревателе, помещенном внутрь коаксиальной пористой оболочки, в условиях теоретической невесомости. Расчет стационарных процессов переноса на межфазной поверхности проводится с использованием методов молекулярно-кинетической теории. Движение нормального компонента сверхтекучей жидкости в порах описывается уравнениями, учитывающими особенности тепломассопереноса в сверхтекучем гелии, а также специфику строения материала оболочки. В итоге получено соотношение для расчета величины коэффициента проницаемости пористой структуры, которая (при заданных геометрических размерах экспериментальной ячейки) необходима для получения на поверхности цилиндрического нагревателя паровой пленки требующейся толщины.
Опубликовано 01.12.2015

Течение гелия-II в канале с пористой вставкой при безвихревом сверхтекучем движении
Пузина Ю.Ю., Королев П.В., Крюков А.П.

Рассматриваются процессы тепломассопереноса при движении сверхтекучего гелия (Не-II) в канале, заполненном пористым материалом на определенном участке длины. Тепловой поток направлен вдоль оси канала таким образом, что вблизи нагревателя образуется паровая пробка. Расчет стационарных процессов переноса на межфазных поверхностях проводится с использованием методов молекулярно-кинетической теории. Движение гелия-II в порах описывается уравнениями, учитывающими особенности тепломассопереноса в квантовой жидкости.
Опубликовано 01.11.2017

Эксперимент по кипению He-II на цилиндрическом нагревателе внутри пористой структуры
П.В. Королев, И.А. Ячевский

Для исследования пленочного кипения гелия-II (He-II) на цилиндрическом нагревателе внутри пористой структуры на кафедре низких температур НИУ МЭИ собран экспериментальный стенд, включающий в себя системы криостатирования, заливки рабочей жидкости, подачи тепловой нагрузки, оптического наблюдения и видеозаписи, а также систему измерения режимных параметров эксперимента. Проводились две серии экспериментов: в ячейке с герметично закрытыми стеклами на торцевых крышках и в ячейке со снятыми стеклами.
Опубликовано 15.11.2018