粘弹性通道流中随机共振的机制

我们最近在混沌无惯性粘弹性通道流中发现了随机共振（SR）。SR 出现在过渡区临界 Weissenberg 数 $Wi_c=150$ 处的纯弹性不稳定性之上。在这个低至 $Wi\sim 300$ 的子区域中，只有流向速度 $u$ 表现出混沌谱 $E_u$，而展向速度继续表现出白噪声，这由其平坦谱 $E_w$ 证实，并伴有弱强度弹性波。然而，当 $E_w$ 变为混沌时，SR 在 $Wi\sim 300$ 的上限处消失，表明 $Wi$ 是控制参数。在此，我们通过验证控制参数（即在多个通道位置测量的 $Wi$ 和均方根速度涨落 $u_{rms}$）阐明了 SR 出现的机制，这些参数决定了 SR 存在的范围。我们的实验验证了 SR 机制的三个关键要素：混沌 $E_u$、白噪声 $E_w$ 和弱弹性波，这与表现出 SR 的自主动力系统的三个组成部分一致。