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非对称强迫下耦合热声振子的动力学:实验与理论建模

应用物理 2022-01-11 v3 流体动力学

摘要

极限环振荡(LCO)的淬灭,无论是通过相互耦合还是外部强迫,已在多个科学和工程领域引起广泛关注。然而,尽管具有实际适用性,同时利用这些耦合方案来淬灭LCO却很少被研究。我们通过实验和理论建模研究了同时受相互耦合和非对称外部强迫的两个热声振子的动力学。我们针对两种不同LCO振幅,考察了全同和非全同热声振子的强迫响应。仅在相互耦合下,全同热声振子呈现部分振幅死亡和振幅死亡,而仅在强迫下,在非共振条件下观察到LCO的异步淬灭。当振子同时受相互耦合和非对称强迫时,我们观察到比单独使用两种机制时更大的振荡淬灭参数区域。这种振荡淬灭区域的增强源于振幅死亡和异步淬灭的互补效应。然而,耦合非全同振子的强迫响应表明,强迫对未被直接强迫的振子的同步和振荡淬灭影响不显著。最后,我们使用两个通过耗散和时滞耦合且受非对称强迫的耦合Rijke管的降阶理论模型定性地捕捉了实验结果。我们相信这些发现为耦合非线性振子系统中相互和强迫同步的联合效应提供了新见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.09999,
  title  = {Dynamics of coupled thermoacoustic oscillators under asymmetric forcing: Experiments and theoretical modeling},
  author = {Ankit Sahay and Amitesh Roy and Samadhan A. Pawar and R. I. Sujith},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.09999},
  year   = {2022}
}

备注

26 pages, 14 figures