表征二维瑞利-贝纳尔流动中的周期轨道

《Physical Review Fluids》：Characterizing periodic orbits in two-dimensional Rayleigh-Bénard flows

　　不稳定周期轨道和稳态被认为构成了时空混沌和湍流的骨架，然而在热驱动流动中，对于过渡机制的计算仍然很少。在本工作中，我们计算并表征了在Pr=1、接近混沌转变的二维Rayleigh-Bénard流中的一个稳态和三族周期轨道。我们发现，在通往混沌的路径上，流动在变得准周期后，会在几组轨道之间跳跃。我们使用Floquet分析来研究所获得轨道的稳定性，并表征它们的分岔，展示主频率和次频率的出现，以及相位锁定机制，如何都与轨道的动力学相关。我们详细研究了流动如何跟随所找到的轨道，并确定了每个轨道在哪些机制中具有动力学相关性。我们的分析还揭示了两个重要见解：（1）所有对称性在混沌开始前都被打破，（2）这种开始并不改变热传输的行为。