搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

气体放电系统中多臂螺旋波的数值分析

白占国 李新政 李燕 赵昆

气体放电系统中多臂螺旋波的数值分析

白占国, 李新政, 李燕, 赵昆
PDF
导出引用
导出核心图
  • 采用Purwins的三变量模型, 在二维空间对气体放电系统中多臂螺旋波的形成和转化进行了数值研究. 通过分析方程参数对系统空间的影响, 确定了系统获得稳定螺旋波的参数空间; 得到了斑图由简单静态六边形到螺旋波的演化过程, 分析了螺旋波的形成机制和时空特性; 进一步获得六种不同臂数的多臂螺旋波斑图(例如: 双臂、三臂、四臂、五臂、六臂和七臂螺旋波). 结果表明: 螺旋波斑图出现在图灵-霍普夫(Turing-Hopf)空间, 是Turing模和Hopf模相互竞争、相互作用的结果; 不同臂数的螺旋波波头均在持续地旋转运动, 其运动速度随螺旋波臂数的增加而增大; 随着螺旋波臂数的增加, 其波头的运动形式愈加复杂; 由于受微扰及边界条件的影响, 多臂螺旋波可以向臂数少一的螺旋波发生转变, 数值模拟结果与实验结果符合较好.
    • 基金项目: 国家自然科学基金青年科学基金(批准号:51201057)、河北省自然科学基金(批准号:A2014208171)和河北科技大学科研基金(批准号:QD201225,SW09)资助的课题.
    [1]

    Thakur P, Ann H B, Jiang I 2009 Astrophys. J. 69 3586

    [2]

    Cysyk J, Tung L 2008 Biophys. J. 94 1533

    [3]

    Sawai S, Thomason P A, Cox E C 2005 Nature 433 323

    [4]

    Vasiev B, Siegert F, Weijer C 1997 Phys. Rev. Lett. 78 2489

    [5]

    de Bruyn J R, Lewis B C, Shattuck M D, Swinney H L 2001 Phys. Rev. E 63 041305

    [6]

    Zaritski R M, Pertsov A M 2002 Phys. Rev. E 66 066120

    [7]

    Guo H Y, Li L, Ouyang Q 2003 J. Chem. Phys. 118 5038

    [8]

    Zhang H, Ruan X S, Hu B, Ouyang Q 2004 Phys. Rev. E 70 016202

    [9]

    Aranson L S, Aranson L, Kramer L, Weber A 1992 Phys. Rev. A 46 R2992

    [10]

    Zaikin A N, Zhabotinsky A M 1970 Nature 225 535

    [11]

    Bruyn J R, Lewis B C S, Swinney H L 2001 Phys. Rev. E 63 041305

    [12]

    Gao J H, Wang Y, Zhang C, Yang H P, Ge Z C 2014 Acta Phys. Sin. 63 020503 (in Chinese) [高继华, 王宇, 张超, 杨海朋, 戈早川 2014 物理学报 63 020503]

    [13]

    Wang C N, Ma J 2013 Acta Phys. Sin. 62 084501 (in Chinese) [王春妮, 马军 2013 物理学报 62 084501]

    [14]

    Hagan P S 1982 Siam. J. Appl. Math. 42 762

    [15]

    Plapp B B, Bodenschatz E 1996 Phys. Scripta. 67 111

    [16]

    Bursac N, Aguel F, Tung L 2004 Proc. Natl. Acad. Sci. 101 15530

    [17]

    Deng L Y, Zhang H, Li Y Q 2009 Phys. Rev. E 79 036107

    [18]

    Hu B, Ma J, Tang J 2013 Plos One 8 0069251

    [19]

    He Y F, Ai B Q, Liu F C 2013 Phys. Rev. E 87 052913

    [20]

    Li B, Dong L F, Zhang C, Shen Z K, Zhang X P 2014 J. Phys. D: Appl. Phys. 47 055205

    [21]

    Dong L F, Shen Z K, Li B, Bai Z G 2013 Phys. Rev. E 87 042914

    [22]

    Astrov Y A, Mller I, Ammelt E, Purwins H G 1998 Phys. Rev. Lett. 80 5341

    [23]

    Dong L F, Wang H F, Liu F C, He Y F 2007 New J. Phys. 9 330

    [24]

    Dong L F, Li B, Shen Z K, Liu L 2012 Phys. Rev. E 86 056217

    [25]

    Dong L F, Liu F C, Liu S H, He Y F, Fan W L 2005 Phys. Rev. E 72 046215

    [26]

    Yin Z Q, Wang L, Dong L F, Li X C, Chai Z F 2003 Acta Phys. Sin. 52 929 (in Chinese) [尹增谦, 王龙, 董丽芳, 李雪辰, 柴志方 2003 物理学报 52 929]

    [27]

    Radehaus C, Willebrand H, Dohmen R, Niedernostheide F, Bengel G, Purwins H 1992 Phys. Rev. A 45 2546

    [28]

    Schenk C P, Or-Guil M, Bode M, Purwins H 1997 Phys. Rev. Lett. 78 3781

  • [1]

    Thakur P, Ann H B, Jiang I 2009 Astrophys. J. 69 3586

    [2]

    Cysyk J, Tung L 2008 Biophys. J. 94 1533

    [3]

    Sawai S, Thomason P A, Cox E C 2005 Nature 433 323

    [4]

    Vasiev B, Siegert F, Weijer C 1997 Phys. Rev. Lett. 78 2489

    [5]

    de Bruyn J R, Lewis B C, Shattuck M D, Swinney H L 2001 Phys. Rev. E 63 041305

    [6]

    Zaritski R M, Pertsov A M 2002 Phys. Rev. E 66 066120

    [7]

    Guo H Y, Li L, Ouyang Q 2003 J. Chem. Phys. 118 5038

    [8]

    Zhang H, Ruan X S, Hu B, Ouyang Q 2004 Phys. Rev. E 70 016202

    [9]

    Aranson L S, Aranson L, Kramer L, Weber A 1992 Phys. Rev. A 46 R2992

    [10]

    Zaikin A N, Zhabotinsky A M 1970 Nature 225 535

    [11]

    Bruyn J R, Lewis B C S, Swinney H L 2001 Phys. Rev. E 63 041305

    [12]

    Gao J H, Wang Y, Zhang C, Yang H P, Ge Z C 2014 Acta Phys. Sin. 63 020503 (in Chinese) [高继华, 王宇, 张超, 杨海朋, 戈早川 2014 物理学报 63 020503]

    [13]

    Wang C N, Ma J 2013 Acta Phys. Sin. 62 084501 (in Chinese) [王春妮, 马军 2013 物理学报 62 084501]

    [14]

    Hagan P S 1982 Siam. J. Appl. Math. 42 762

    [15]

    Plapp B B, Bodenschatz E 1996 Phys. Scripta. 67 111

    [16]

    Bursac N, Aguel F, Tung L 2004 Proc. Natl. Acad. Sci. 101 15530

    [17]

    Deng L Y, Zhang H, Li Y Q 2009 Phys. Rev. E 79 036107

    [18]

    Hu B, Ma J, Tang J 2013 Plos One 8 0069251

    [19]

    He Y F, Ai B Q, Liu F C 2013 Phys. Rev. E 87 052913

    [20]

    Li B, Dong L F, Zhang C, Shen Z K, Zhang X P 2014 J. Phys. D: Appl. Phys. 47 055205

    [21]

    Dong L F, Shen Z K, Li B, Bai Z G 2013 Phys. Rev. E 87 042914

    [22]

    Astrov Y A, Mller I, Ammelt E, Purwins H G 1998 Phys. Rev. Lett. 80 5341

    [23]

    Dong L F, Wang H F, Liu F C, He Y F 2007 New J. Phys. 9 330

    [24]

    Dong L F, Li B, Shen Z K, Liu L 2012 Phys. Rev. E 86 056217

    [25]

    Dong L F, Liu F C, Liu S H, He Y F, Fan W L 2005 Phys. Rev. E 72 046215

    [26]

    Yin Z Q, Wang L, Dong L F, Li X C, Chai Z F 2003 Acta Phys. Sin. 52 929 (in Chinese) [尹增谦, 王龙, 董丽芳, 李雪辰, 柴志方 2003 物理学报 52 929]

    [27]

    Radehaus C, Willebrand H, Dohmen R, Niedernostheide F, Bengel G, Purwins H 1992 Phys. Rev. A 45 2546

    [28]

    Schenk C P, Or-Guil M, Bode M, Purwins H 1997 Phys. Rev. Lett. 78 3781

  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  1135
  • PDF下载量:  295
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-05-21
  • 修回日期:  2014-06-29
  • 刊出日期:  2014-11-05

气体放电系统中多臂螺旋波的数值分析

  • 1. 河北科技大学 理学院, 石家庄 050018
    基金项目: 

    国家自然科学基金青年科学基金(批准号:51201057)、河北省自然科学基金(批准号:A2014208171)和河北科技大学科研基金(批准号:QD201225,SW09)资助的课题.

摘要: 采用Purwins的三变量模型, 在二维空间对气体放电系统中多臂螺旋波的形成和转化进行了数值研究. 通过分析方程参数对系统空间的影响, 确定了系统获得稳定螺旋波的参数空间; 得到了斑图由简单静态六边形到螺旋波的演化过程, 分析了螺旋波的形成机制和时空特性; 进一步获得六种不同臂数的多臂螺旋波斑图(例如: 双臂、三臂、四臂、五臂、六臂和七臂螺旋波). 结果表明: 螺旋波斑图出现在图灵-霍普夫(Turing-Hopf)空间, 是Turing模和Hopf模相互竞争、相互作用的结果; 不同臂数的螺旋波波头均在持续地旋转运动, 其运动速度随螺旋波臂数的增加而增大; 随着螺旋波臂数的增加, 其波头的运动形式愈加复杂; 由于受微扰及边界条件的影响, 多臂螺旋波可以向臂数少一的螺旋波发生转变, 数值模拟结果与实验结果符合较好.

English Abstract

参考文献 (28)

目录

    /

    返回文章
    返回