الخصائص المكانية والزمنية للأمواج المعدلة في نظام كويت الدائري

لقد استخدمنا تقنيات تصوير التدفق والطيف لدراسة الخصائص المكانية والزمنية للتدفق الذي يسبق ظهور الاضطراب الضعيف في سائل محصور بين أسطوانات متحدة المحور، حيث تدور الأسطوانة الداخلية (نظام كويت الدائري). الأنظمة الثلاثة الأولى من التدفق التي نواجهها عند زيادة عدد رينولدز من الصفر معروفة جيداً - تدفق كويت، تدفق دوامات تايلور، وتدفق الدوامات الموجية. تتعلق الدراسة الحالية بالنظام الدوري المزدوج الذي يتبع نظام تدفق الدوامات الموجية (الدوري الأحادي). يتميز تدفق الدوامات الموجية بتردد واحد f 1 ، وهو تردد الأمواج الأفقية المت traveling التي تمر بنقطة ملاحظة في المختبر. تم اكتشاف النظام الدوري المزدوج في دراسات الطيف منذ عدة سنوات، لكن حركة السائل المقابلة للتردد الثاني f 2 لم يتم تحديدها. لقد وجدنا أن f 2 يتوافق مع تعديل الأمواج الأفقية؛ ويمكن ملاحظة التعديل بصرياً ك flattening دوري لحدود تدفق الدوامات الموجية. علاوة على ذلك، بالإضافة إلى حالة التدفق الدوري المزدوج الملاحظة سابقًا، اكتشفنا 11 حالة تدفق دوري مزدوج أخرى. يمكن تسمية كل حالة برقمين صحيحين m و k ، واللذان يرتبطان ببساطة بالخصائص الفيزيائية للتدفق: m هو عدد الأمواج الأفقية، و k يتعلق بزاوية الطور بين تعديل الأمواج الأفقية المتتالية Δϕ = 2π k / m . وتم التخمين لأول مرة لتعبير زاوية الطور بناءً على قياسات تصوير التدفق ثم تم اختباره بدقة 0·01π في قياسات الطيف. مؤخرًا، استخدم راند (1981) مفاهيم الأنظمة الديناميكية واعتبارات التناظر لاشتقاق تنبؤات حول تناظر الزمان والمكان لتدفقات دورية مزدوجة في الأنظمة المتناظرة دائرياً. وقد توقع أن التدفقات التي تتمتع بتناظرات معينة في الزمان والمكان فقط يجب أن يُسمح بها. الحالات الملاحظة للتدفق تتفق مع هذه النظرية.