准二维类Kolmogorov流中的分岔

我们呈现了一项关于类Kolmogorov流中初级与次级不稳定性的实验与理论联合研究。实验采用具有近似正弦空间分布的电磁强迫，在悬浮于薄介电流体润滑层上的薄电解质层中驱动准二维（Q2D）剪切流。理论分析基于一个二维模型（Suri ${\it et al.}$ 2014），该模型通过深度平均完整三维Navier-Stokes方程由第一性原理导出。随着强迫强度增加，实验中的Q2D流经历一系列分岔，我们将其与二维模型直接数值模拟的结果进行比较。通过进行假设空间周期性和严格正弦强迫的模拟，以及具有真实无滑移边界条件和实验验证强迫剖面的模拟，研究了约束与强迫剖面的影响。我们发现，仅施加物理无滑移边界条件和真实强迫剖面的模拟与实验在定量上紧密吻合。我们的分析为二维模型提供了额外验证，并展示了恰当建模强迫与边界条件的重要性。