由涡环供能的孤立湍流团块的生成

湍流难以控制。人们已开发大量实验方法来产生这种短暂的物质状态，从而对其统计与结构特征以及其在更高雷诺数下的 onset 获得根本性认识。然而，在所有情形中，实验装置物质边界所起的核心作用，对理解湍流被什么所供能以及它将如何自由演化构成了挑战。在此，我们仅利用基本构造单元——涡环——构建并控制一种受限的湍流态。我们在静止环境中创造出一处静止且孤立的湍流团块（$Re_\lambda$=50-300），其仅由涡环引发并维持。我们拼凑出其在三维结构、onset、能量收支与可调性方面的完整图景。关键在于，入射涡环可被赋予诸如螺旋度之类的守恒量，这些量随后可被可控地转移到湍流态中。我们这种“一次一个涡”的方法为像塑造一种物质状态那样雕琢湍流流场铺平了道路：将其“打印”在目标位置、将其局域化，并最终加以利用。我们的工作为获得这一短暂流动态的完整图景铺平了道路。