一个准一维加热下对流流体层中的亚临界不稳定性

摘要:矩形液体层在其自由表面下局部加热时产生的时空模式的多样性研究和表征介绍。我们关注的是一个稳定的波数为$k_s$的细胞模式不稳定性,在破坏对称性的情况下经历了一个全局次临界转变为行波。实验结果显示出出现的行波模式($2/3k_s$)在细胞模式中开启了一个共振三重($k_s$, $k_s/2$, $2k_s/3$)从而产生了“混合”模式。通过复数解调技术定量描述了该转变过程中基本模式的演化。贝纳德-马兰宗尼对流解释了液体层深度和垂直温度差异的不同动态。定性评估了一个滞回循环的存在。当行波分叉点附近测量到行波转变时,测量到了行波模式变得不稳定的次临界间隔的减小。从行波态出发,系统经历了一个新的全局二级分叉,转变成了一个交替模式,这个模式的波长是一次细胞模式的两倍($k_s/2$),这个结果与理论预测[P. Coullet 和 G. Ioss,Phys. Rev. Lett. 64, 8 66 (1990)]相吻合。在这个向缺陷动力学的级联分叉中,由于我们系统的次临界行为导致双稳性,这是两个不同调制模式通过前缘连接的原因。这些前缘在控制参数的有限间隔内是静止的。

作者:Montserrat A. Miranda, Javier Burguete

论文ID:0805.2315

分类:Pattern Formation and Solitons

分类简称:nlin.PS

提交时间:2009-01-21

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