流向局部化管流湍流的瞬态混沌几何结构
流体动力学
2021-11-08 v2 混沌动力学
摘要
在管道和槽道中，湍流的起始最初由局部化瞬态主导，这些瞬态通过其集体动力学导致 sustained turbulence（持续湍流）。在本工作中，我们对管流中的局部化湍流进行了数值研究，并阐明了产生瞬态混沌的状态空间结构。从分隔层流与湍流的 basin boundary（吸引域边界）出发，我们识别出横截同宿轨道，其存在必然导致同宿缠结与混沌。同宿缠结的一个直接后果是层流-湍流边界的分形性质，这在早先的多种研究中被推测过。通过映射周期轨道的稳定流形与不稳定流形之间的横截相交，我们识别出促进从湍流中逃逸的“门户”。
引用
@article{arxiv.1810.02211,
title = {Geometry of transient chaos in streamwise-localized pipe flow turbulence},
author = {Nazmi Burak Budanur and Akshunna S. Dogra and Björn Hof},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.02211},
year = {2021}
}
备注
Accepted for publication in Physical Review Fluids as a Rapid Communication