液体金属磁导对流中的亚临界转变与多稳定性——侧壁条件下的分析

液体金属对流在垂直磁场作用下，夹带绝缘侧壁的容器中，其静止导电状态因壁面模式而发生超临界分叉 bifurcation。然而，我们表明该转变实际上是亚临界的，在此线性稳定阈值以下仍存在稳定的有限幅值解，其具有不同的对称性。随着热力驱动力的增加，源于线性不稳定性的分支变得不稳定，解趋向于最亚临界分支，其遵循准周期路线通向混沌。因此，我们表明湍流的转变由该亚临界分支控制，因而湍流解与初始的线性不稳定性无关。进一步地，观察到亚临界平衡解决定了湍流平均流场的空间对称性，从而组织湍流区域内的大尺度结构。