二维模型中的盆地边界、混沌边缘与边缘态

在剪切流（如管流和平面库埃特流）中，存在一个广泛的参数范围，其中线性稳定的层流与瞬态湍流动力学共存。当增加层流上扰动的振幅时，其寿命会发生质的变化：从层流侧平滑变化且短暂，变为湍流侧对初始条件敏感且持久。转变点定义了混沌边缘上的一个点。由于它是通过寿命定义的，混沌边缘也可用于湍流不持续的情况。它将分离两个共存吸引子的盆地边界概念推广到一侧动力学表现为瞬态混沌且几乎所有轨迹最终都到达另一侧的情形。本文分析了一个二维映射，该映射捕捉了实验室实验和流体动力学直接数值模拟中识别的许多特征。对该映射的分析表明，混沌边缘的不同动力学情况可以与湍流区域的不同动力学情况相结合。因此，该模型可用于开发和测试同样适用于实际流动的进一步表征方法。