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轴向螺旋对的秩序与混沌

流体动力学 2025-02-12 v1 混沌动力学

摘要

轴向螺旋对在无粘性流动中产生复杂的动力学,运动范围从有序到混沌不等。这种复杂性源于问题的高度非线性和众多自由度。我们分析了两个强度相同、沿相同轴向相同方向运动的螺旋对的周期性相互作用。我们推导了跳跃周期的显式公式,考虑不同的初始尺寸和水平分离,并发现与数值计算得到的跳跃周期之间存在良好的定量一致性。随后我们将研究扩展到三个强度不同的轴向螺旋对,探索广泛的初始几何配置,确定导致无限逃逸、周期或准周期性跳跃以及混沌相互作用的条件。我们还量化了周期性跳跃的发生情况,发现当螺旋对的强度和尺寸不同时,系统会过渡到两个子系统。通过进行灵敏度分析,我们发现螺旋对之间的初始水平分离对跳跃周期影响最大。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.07002,
  title  = {Order and Chaos in Systems of Coaxial Vortex Pairs},
  author = {Christiana Mavroyiakoumou and Wenzheng Shi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.07002},
  year   = {2025}
}

备注

24 pages, 12 figures