空间强迫振荡化学反应中的谐波与次谐波模式

我们研究了空间周期强迫对由Lengyel-Epstein模型描述的振荡化学反应的影响。我们发现两种振荡模式之间存在令人惊讶的竞争，其中一种相对于空间周期强迫是谐波的，另一种是次谐波的。次谐波模式的出现及其在相当大的调制振幅下的偏好是显著的。对于小调制振幅，我们从模型系统推导出振荡反应包络的通用方程，与先前在其他系统中研究的振幅方程相比，该方程包含额外的强迫贡献。对该振幅方程的分析允许推导出强迫对阈值和振荡频率修正的解析表达式，这些表达式在广泛的参数范围内与完整反应方程的数值分析吻合良好。在阈值以上的非线性区域，次谐波解存在于控制参数的有限范围内，该范围已通过数值求解各种参数集下的反应方程确定。