Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

On the determination of vortex ring vorticity using Lagrangian particles

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F21%3A10430254" target="_blank" >RIV/00216208:11320/21:10430254 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=IjhSzI4_9g" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=IjhSzI4_9g</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1017/jfm.2021.662" target="_blank" >10.1017/jfm.2021.662</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    On the determination of vortex ring vorticity using Lagrangian particles

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Particles are a widespread tool for obtaining information from fluid flows. When Eulerian data are unavailable, they may be employed to estimate flow fields or to identify coherent flow structures. Here we numerically examine the possibility of using particles to capture the dynamics of isolated vortex rings propagating in a quiescent fluid. The analysis is performed starting from numerical simulations of the Navier-Stokes and the Hall-Vinen-Bekarevich-Khalatnikov equations, respectively describing the dynamics of a Newtonian fluid and a finite-temperature superfluid. The flow-induced positions and velocities of particles suspended in the fluid are specifically used to compute the Lagrangian pseudovorticity field, a proxy for the Eulerian vorticity field recently employed in the context of superfluid He-4 experiments. We show that, when calculated from ideal Lagrangian tracers or from particles with low inertia, the pseudovorticity field can be accurately used to estimate the propagation velocity and the growth of isolated vortex rings, although the quantitative reconstruction of the corresponding vorticity fields remains challenging. On the other hand, particles with high inertia tend to preferentially sample specific flow regions, resulting in biased pseudovorticity fields that pollute the estimation of the vortex ring properties. Overall, this work neatly demonstrates that the Lagrangian pseudovorticity is a valuable tool for estimating the strength of macroscopic vortical structures in the absence of Eulerian data, which is, for example, the case for superfluid He-4 experiments.

  • Název v anglickém jazyce

    On the determination of vortex ring vorticity using Lagrangian particles

  • Popis výsledku anglicky

    Particles are a widespread tool for obtaining information from fluid flows. When Eulerian data are unavailable, they may be employed to estimate flow fields or to identify coherent flow structures. Here we numerically examine the possibility of using particles to capture the dynamics of isolated vortex rings propagating in a quiescent fluid. The analysis is performed starting from numerical simulations of the Navier-Stokes and the Hall-Vinen-Bekarevich-Khalatnikov equations, respectively describing the dynamics of a Newtonian fluid and a finite-temperature superfluid. The flow-induced positions and velocities of particles suspended in the fluid are specifically used to compute the Lagrangian pseudovorticity field, a proxy for the Eulerian vorticity field recently employed in the context of superfluid He-4 experiments. We show that, when calculated from ideal Lagrangian tracers or from particles with low inertia, the pseudovorticity field can be accurately used to estimate the propagation velocity and the growth of isolated vortex rings, although the quantitative reconstruction of the corresponding vorticity fields remains challenging. On the other hand, particles with high inertia tend to preferentially sample specific flow regions, resulting in biased pseudovorticity fields that pollute the estimation of the vortex ring properties. Overall, this work neatly demonstrates that the Lagrangian pseudovorticity is a valuable tool for estimating the strength of macroscopic vortical structures in the absence of Eulerian data, which is, for example, the case for superfluid He-4 experiments.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA19-00939S" target="_blank" >GA19-00939S: Dynamika velkých vírů v kvantové turbulenci</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2021

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Journal of Fluid Mechanics

  • ISSN

    0022-1120

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    924

  • Číslo periodika v rámci svazku

    10 October 2021

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    28

  • Strana od-do

    A44

  • Kód UT WoS článku

    000685255200001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85113262461