Jako první laboratoř v Evropě vizualizujeme proudění kryogenních kapalin metodou Particle tracking velocimety (PTV). Metoda využívá mikronových částic, které jsou rozptýleny v kapalném heliu, osvětlovány laserovým paprskem a jejich pohyb je zaznamenávám kamerou. Počítačové zpracování obrazu nám umožňuje získat časově rozlišené trajektorie jednotlivých částic a další kinematické veličiny (rychlost, zrychlení).
Druhý zvuk (vlna teploty v supratekutém heliu) a jeho tlumení využíváme k měření hustoty vírových čar, tj. celkové délky kvantovaných vírů v jednotkovém objemu kapaliny. Stacionární proudění i rozpad kvantové turbulence studujeme v řadě experimentálních uspořádání (mechanické proudění, tepelný protiproud a proudění čistě supratekuté složky He II).
Pomocí ponořených oscilátorů studujeme přechod od laminárního proudění k turbulenci ve všech fázích kryogenního helia. Nejčastěji používáme křemenné ladičky či mikrodrátky umožňující přímo měřit závislost odporové síly na rychlosti. Křemenné ladičky jsou komerčně vyráběné frekvenční standardy. Jejich typická rezonanční frekvence je několik tisíc hertzů. Meřením rychlosti ladičky jako odezvy na budící sílu, kterou lze díky piezoelektrickým vlastnostnem křemene převést na jednoduchou voltampérovou charakteristiku, můžeme určit kritickou rychlost přechodu od laminárního k turbuletnímu proudění, a to jak v normálním, tak v supratekutém heliu.
Od roku 2011 je v naší laboratoři k dispozici výkonný rozpouštěcí refrigerátor pracující se směsí 3He a 4He od firmy Leiden Cryogenics. Dosahuje teploty nižší než 10 mK a je vybaven supravodivým solenoidem schopným v perzistentním módu vytvářet magnetické pole do 9 T. Dvě dodatečné plnící kapiláry umožňují provádět experimenty v čistě supratekutém heliu v limitě nulové teploty ve speciálně navržených experimentálních celách.
V refirigerátoru provádíme experimenty zaměřené na vznik turbulentního proudění v blízkosti oscilátorů, jako jsou křemenné ladičky, drátky nebo lehký torzní disk naplněný supratekutým heliem.
Konvektivní přenost tepla a dvoufázovou konvekci studujeme ve spolupráci s Ústavem přístrojové techniky AV ČR v Brně. Efektivitu přenosu tepla mezi zahřívanou spodní deskou a chlazenou horní deskou experimentální komory naplněnou plynným heliem charakterizujeme hodnotou Nusseltova čisla Nu, a to až do velmi vysokých hodnot Rayleighova čísla (Ra = 1015). Konvekční komora je sestavená dle vlastního návrhu a chlazená lázní kapalného helia.
