非线性尺度在线性范式中显现：电动力学流中的一项观察
流体动力学
2026-04-16 v1 统计力学
摘要
在非线性系统中，小扰动通常被认为可以忽略非线性，从而合理化线性近似。然而，我们在电动力学(EK)流中发现了一个值得注意的例外。通过一种新颖的双频激励方案(使用两个高频AC电场 Hz)，我们有效地激发了来自差分频率()的流扰动，频率低出四个数量级。这一方法揭示了一种由电body force的非线性所主导的强非局域能量转移机制，实现了精确、干净的流控制，无需电极极化伪影。意外地，这些小的、名为线性的速度和电导率波动呈现出幂律谱。随着电Rayleigh数增加，这些scaling指数与Quad cascade过程理论对完全发展的EK湍流的预测相符定量一致。这一观察不仅意味着即使在低激励下也会发生多个流态转变，还表明内在的非线性即使在线性范式中也调节扰动，因而需要对电动力学及其他非线性系统中的线性近似进行根本性的重新审视。
引用
@article{arxiv.2604.13615,
title = {Nonlinear scalings emerge in a linear regime: an observation in electrokinetic flow},
author = {Jin'an Pang and Guangyin Jing and Xiaoqiang Feng and Kaige Wang and Wei Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.13615},
year = {2026}
}