完全湍流的出现

超过一个世纪对壁面剪切流中湍流起源的研究产生了一幅令人困惑的图景，其中湍流以多种不同状态出现，与层流背景流竞争。在稍高速度下情况明显改变，整个流动变为湍流。迄今为止，既不能解释过渡期间遇到的不同状态的起源，也不能解释它们的前锋动力学，更不用说向完全湍流的转变。结合实验、理论和计算机模拟，我们在此揭示组织通向完全湍流管道流路径的分岔情景，并解释该过程中遇到的不同状态的前锋动力学。解决此问题的关键是将流动解释为具有湍流前锋非线性传播（平流）的双稳态系统。这些发现弥合了我们对湍流起始和完全湍流的理解之间的鸿沟。