探索高湍流泰勒-库埃特流中多重湍流态的相空间

我们通过在 $\mathrm{Ta}=10^{11}$ 至 $9\cdot10^{12}$ 范围内测量全局扭矩和局部速度，并探测由内外圆柱转速所张成的相空间，研究了高湍流泰勒-库埃特流中多重湍流态的存在性。发现这些多重态非常稳健，并预计在 $\mathrm{Ta}=10^{13}$ 以上依然存在。旋转比是控制流动状态间转捩的最强参数；其转捩值仅弱依赖于泰勒数。然而，要解锁多重态的完整区域，需要相空间中的复杂路径。最后，通过在半径比相同但纵横比较前更大的泰勒-库埃特装置中绘制不同旋转比下的流动结构，再次观察到了多重态。此处它们以更丰富的滚结构现象为特征，包括首次在高湍流TC流中观察到的反对称滚态。