开放剪切流空间全局动力学与空间相位斑图间的关系

开放流动空间动力学可基于两类全局能量关系式进行研究;而空间相位斑图则可通过互谱空间演化加以测定。全局能量关系式以时间Fourier系数的形式建立流场任意两点间速度脉动能量间的关系,籍此可定义全局意义上的线性、非线性和线性-非线性机制。基于轴对称剪切流、变密度轴对称圆射流以及平面对称剪切流的实验发现:轴对称旋涡结构的配对由线性、线性-非线性机制表征,对应有序空间相位斑图;并且能量可通过线性- 非线性机制在具有相同相速度的扰动间传递。螺旋结构由线性机制表征,对应有序相位斑图。全局自激励振荡由非线性的能量共振表征,对应无序相位斑图。籍此,有序空间相位斑图对应线性和线性-非线性机制;而混沌相位斑图则对应非线性机制。