振动板波湍流中的间歇性与相干结构的涌现

我们报告了对振动板中波湍流的数值研究。实施先进测量技术和长时间数值模拟的可能性使得该系统对波湍流研究极具价值。弹性板动力学的纯二维特性使其比地球物理和天体物理问题中典型的复杂得多三维物理系统（海洋表面波或内波、磁化等离子体或强旋转和/或分层流）更易于处理。当强迫较小时，观测到的波湍流与弱湍流理论的预测一致。本文关注强迫较强的情况，此时可以观察到相干结构。这些结构看起来类似于在强烈变形的静态薄弹性片（揉皱的纸张）中常见的褶皱和 D 锥，不同之处在于它们在我们的受迫系统中动态演化。我们描述了它们的演化，并表明它们的涌现与强非线性波湍流的统计间歇性（缺乏自相似性）相关。这种行为令人联想到 Navier-Stokes 湍流中的间歇性。实验数据显示了从弱湍流到强湍流转变的迹象。然而，由于技术限制和耗散，强非线性 regime 仍超出实验可达范围，因此通过数值方法进行了探索。