Vortex line and ring dynamics in trapped Bose-Einstein condensates

Vortex dynamics in inhomogeneous Bose-Einstein condensates are studied numerically in two and three dimensions. We simulate the precession of a single vortex around the center of a trapped condensate, and use the Magnus force to estimate the precession frequency. Vortex ring dynamics in a spherical trap are also simulated, and we discover that a ring undergoes oscillatory motion around a circle of maximum energy. The position of this locus is calculated as a function of the number of condensed atoms. In the presence of dissipation, the amplitude of the oscillation will increase, eventually resulting in self-annihilation of the ring.

Vortex shedding and drag in dilute Bose-Einstein condensates

Above a critical velocity, the dominant mechanism of energy transfer between a moving object and a dilute Bose-Einstein condensate is vortex formation. In this paper, we discuss the critical velocity for vortex formation and the link between vortex shedding and drag in both homogeneous and inhomogeneous condensates. We find that at supersonic velocities sound radiation also contributes significantly to the drag force.

Dissipation and vortex creation in Bose-Einstein condensed gases

We solve the Gross-Pitaevskii equation to study energy transfer from an oscillating

Structural change of vortex patterns in anisotropic Bose-Einstein condensates

We study the changes in the spatial distribution of vortices in a rotating Bose-Einstein condensate due to an increasing eccentricity of the trapping potential. By breaking the rotational symmetry, the vortex system undergoes a rich variety of structural changes, including the formation of zigzag and linear configurations. These spatial rearrangements are well signaled by the change in the behavior of the vortex-pattern eigenmodes against the eccentricity parameter. This behavior allows to actively control the distribution of vorticity in many-body systems and opens the possibility of studying interactions between quantum vortices over a large range of parameters.

Vortex-induced vibrations of a rigid cylinder on elastic supports with endstops. Part 1: Experimental Results

This paper describes an experimental investigation into the effect of restricting the vortex-induced vibrations of a spring-mounted rigid cylinder by means of stiff mechanical endstops. Cases of both asymmetric and symmetric restraint are investigated. Results show that limiting the amplitude of the vibrations strongly affects the dynamics of the cylinder, particularly when the offset is small. Fluid-structure interaction is profoundly affected, and the well-known modes of vortex shedding observed with a linear elastic system are modified or absent. There is no evidence of lock-in, and the dominant impact frequency corresponds to a constant Strouhal number of 0.18. The presence of an endstop on one side of the motion can lead to large increases in displacements in the opposite direction. Attention is also given to the nature of the developing chaotic motion, and to impact velocities, which in single-sided impacts approach the maximum velocity of a cylinder with linear compliance undergoing VIV at lock-in. With symmetrical endstops, impact velocities were about one-half of this. Lift coefficients are computed from an analysis of the cylinder’s motion between impacts.

Photospheric magnetic vortex structures

Using direct numerical magneto-hydrodynamic (MHD) simulations, we demonstrate the evidence of two physically different types of vortex motions in the solar photosphere. Baroclinic motions of plasma in non-magnetic granules are the primary source of vorticity in granular regions of the solar photosphere, however, there is a significantly more efficient mechanism of vorticity production in strongly magnetised intergranular lanes. These swirly motions of plasma in intergranular magnetic field concentrations could be responsible for the generation of different types of MHD wave modes, for example, kink, sausage and torsional Alfven waves. These waves could transport a relevant amount of energy from the lower solar atmosphere and contribute to coronal plasma heating.

Direct evidence for cation non-stoichiometry and Cottrell atmospheres around dislocation cores in functional oxide interfaces

Long-range strain fields associated with dislocation cores at an oxide interface are shown to be sufficient enough to create significant variations in the chemical composition around the core (Cottrell atmospheres). Such stress-assisted diffusion of cations towards the cores is proposed to significantly impact the properties of nanoscale functional devices. The figure shows a Z-contrast image of a single dislocation core at an oxide interface.

Blown Jet Vortex Generator Control of a Separated Diffuser Flow

The application of blown jet vortex generators to control flow separation in a diffuser with an opening angle of 10° has been studied using the computational fluid dynamics (CFD) code Fluent 6™. Experimental data is available for the uncontrolled flow in the diffuser. The section of the duct upstream of the diffuser has a height H equal to 15 mm; its length and breadth are 101H and 41H respectively; the diffuser has an expansion ratio of 4.7:1. Fully developed flow is achieved upstream of the diffuser. Pipes of diameters equal to 1.5%, 2.5% and 5% of H were considered; pitch angle was constant at 45° and yaw angle was fixed at 60°; velocity ratio was varied from 1.7 to 8.0; both co-rotating and counter-rotating arrays were studied. The best results were obtained with a counter-rotating array of generators with a hole diameter of 5% of H and a velocity ratio of 3.7.

The Hybridity of Violence : Location, Dislocation, and Relocation in Contemporary Canadian Multicultural and Indigenous Writing

Cette thèse explore la relation entre les littératures autochtones et multiculturelles du Canada. Même si les critiques littéraires examinent les littératures dites mineures de plus en plus, ces dernières sont rarement étudiées sans la présence médiatrice de la littérature canadienne considérée comme étant dominante. Afin de produire une telle analyse, cette thèse mobilise le concept d’hybridité en tant que catégorie d’analyse de texte qui, en plus de son histoire raciale et coloniale, décrit convenablement les formes d’expérimentations stylistiques que les écrivains autochtones et multiculturels emploient afin de représenter et questionner leur marginalisation. Ne voulant pas reproduire les interprétations fétichistes qui réduisent les littératures autochtones et multiculturelles à leurs représentations de concepts d’altérité, j’examine ces textes dans leurs relations avec différents discours et débats ayant marqué les études littéraires canadiennes, notamment, le long poème canadien, l’écriture des prairies canadiennes, la littérature urbaine, le multiculturalisme, et les premières nations. Ma méthode d’analyse repose sur la façon dont chaque texte étudié alimente ces catégories d’analyse littéraire tout en les modifiant radicalement. De plus, je développe un cadre conceptuel et théorique permettant l’étude de la relation entre les textes autochtones et multiculturels sans toutefois confondre ou réduire les contextes d’où proviennent ces littératures. Ma thèse et ma méthode d’analyse se concrétise par l’interprétation des textes écrits par Armand Garnet Ruffo, Suzette Mayr, Rawi Hage, et Jeannette Armstrong. Le chapitre d’introduction détaille la façon dont la relation entre les textes autochtones et multiculturels a été appréhendée jusqu’à présent. J’y élabore mon cadre théorique qui joint et réinterprète de manière critique diverses théories, dont celle du postcolonialisme, de l’hybridité, et de la mondialisation, et la façon dont ces théories se rapportent aux études littéraires canadiennes. Dans mon deuxième chapitre, j’analyse le long poème d’Armand Garnet Ruffo, Grey Owl: The Mystery of Archie Belaney, en m’attardant particulièrement aux stratégies d’expérimentations stylistiques et génériques que Ruffo développe afin de rendre le genre du long poème canadien autochtone et de questionner l’identité de Grey Owl. Mon troisième chapitre examine Venous Hum, un roman de Suzette Mayr. Ce texte remet en question la tradition de « prairie writing », le multiculturalisme canadien, et le conservatisme albertain à travers son style expérimental, son usage des métaphores et du réalisme magique. Mon quatrième chapitre interprète le roman montréalais Cockroach, de Rawi Hage, en examinant la façon dont ses unités locales, nationales, et globales rencontrent le colonialisme et contestent les discours nationaux une fois que sa critique de la mondialisation se trouve réarticulée dans une approbation des discours d’interventions humanitaires de l’occident. Mon dernier chapitre explore le roman de Jeannette Armstrong, Whispering in Shadows, afin de démontrer les limites de ma méthode d’analyse. Puisque l’hybridité sous-entend inévitablement la notion d’assimilation, son application dans le contexte de l’œuvre d’Armstrong s’avèrerait réductrice. Pour cette raison, ce chapitre utilise des concepts autochtones définis par Armstrong afin de développer une méthode de lecture non-hégémonique. Ma thèse examine donc la façon dont chaque texte déploie le concept d’hybridité pour à la fois contester et enrichir les discours critiques qui tentent de contenir ces textes. Elle contribue aux études postcoloniales de la littérature canadienne en élargissant leur champ habituel pour inclure les complexités des théories de la mondialisation, et en examinant quelles stratégies littéraires les textes autochtones et multiculturels partagent, mais mobilisent à des fins différentes.