流动中的有限尺寸粒子运动：环面叉式分岔的一个物理实例
混沌动力学
2009-11-13 v1
摘要
低雷诺数流体流动中有限尺寸小球形粒子的运动由强非线性的 Maxey-Riley 方程描述。由于 Stokes 阻力，粒子运动是耗散的，从而可能在相空间中产生吸引子。我们研究了具有时间周期强迫的无限胞状流场的情况。在部分参数空间中研究了该系统的动力学。我们特别关注粒子的尺寸，其变化在活跃的物理过程中最为重要，例如粒子的聚集与碎裂。根据尺寸的不同，粒子在长期极限下将停留在相空间中不同的吸引子上，对应于周期、准周期或混沌运动。在该参数区域的大部分范围内可以观察到的不变集之一是环面形式的准周期运动。我们识别了当粒子尺寸和相对于流体的质量比发生变化时，这些环面所经历的一些分岔。以此方式，我们提供了环面的亚临界和超临界叉式分岔的一个物理实例。
引用
@article{arxiv.0811.1150,
title = {Moving Finite Size Particles in a Flow: A Physical Example for Pitchfork Bifurcations of Tori},
author = {Jens C. Zahnow and Ulrike Feudel},
journal= {arXiv preprint arXiv:0811.1150},
year = {2009}
}
备注
10 pages, 10 figures