限制于液滴中的三维活性向列湍流拓扑

活性向列含有拓扑缺陷，在足够活性下这些缺陷会运动、产生并湮灭于一种称为活性湍流的混沌准稳态中。然而，理解受限下的活性缺陷仍是一项开放挑战，尤其在三维中。在此，我们通过数值模拟展示了球受限下三维活性向列湍流的拓扑。在此类球状液滴中，我们展示了拓扑缺陷的三维结构，由于封闭受限，它们以闭合环或表面到表面的跨接线段形式出现。在湍流态中，缺陷表现出强烈的时空变化，在正绕数、负绕数与扭曲轮廓之间持续转变，并具有零与非零拓扑电荷的缺陷环。活性湍流的时间线由四类体拓扑关联事件刻画——缺陷的断裂、湮灭、合并与交叉——我们讨论其可用于不同三维几何中活性湍流的分析。湍流态通过一级结构相变与低活性下的稳态涡旋结构及偏移单点缺陷 regime 分离。我们还通过从强垂直到面内表面排列的变更，展示了表面与体拓扑缺陷动力学的耦合。更广泛地，本工作旨在从涌现的三维拓扑缺陷之拓扑视角，提供对三维活性湍流的洞察。