В рамках двухжидкостной теории Ландау исследованы течения в гелий II внутри вращающегося цилиндра. Особое внимание уделено анализу возбуждения центробежными силами противотоковых (по сверхтекучей и нормальной составляющим) течений. В приближении несжимаемой жидкости получено аналитическое решение уравнений движения, безвихревое по обоим компонентам. Тангенциальные скорости для него такие же, как у вращающегося твердого тела, причем нормальная и сверхтекучая составляющие движутся в противоположных направлениях, с различными угловыми скоростями. Возникающая при этом завихренность компенсируется закрученностью противотоковых радиальных течений. Решение не обладает осевой симметрией и имеет тангенциальный разрыв вдоль радиуса. Несмотря на его неустойчивость, оно представляет определенный интерес. Во-первых, оно может быть подправлено стабилизирующими деформациями. Кроме того, оно показывает пути потери устойчивости высокосимметричных состояний. В частности, по нашим представлениям, такого типа возмущения являются промежуточными, переходными, от течения Ландау (сверхтекучая составляющая покоится) до вращения Фейнмана (в сверхтекучей части формируется система вихрей.

Ключевые слова: гелий II, вращающийся цилиндр, двухжидкостная теория, противотоковые течения, центробежные силы, компенсация завихренности

01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 01.04.09 - Физика низких температур

В работе рассмотрены течения, возбуждаемые центробежными силами в гелии II снаружи от вращающегося цилиндра. Анализ проводился в рамках двухжидкостной теории Ландау, в приближении плоской несжимаемой жидкости. Выявлено двухпараметрическое семейство решений уравнений движения, в которых для нормальной составляющей центробежные силы полностью скомпенсированы противотоковыми (по нормальному и сверхтекучему компонентам) течениями. По предварительным оценкам наиболее устойчивым из них является течение, в котором также скомпенсированы и силы давления в сверхпроводящей части, Полученные результаты показывают, что при анализе вращений гелий II необходимо учитывать противотоковые неустойчивости

Ключевые слова: гелий II, вращающийся цилиндр, двухжидкостная теория, противотоковые течения, устойчивость, центробежные силы, компенсация давления

01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 01.04.09 - Физика низких температур