Pattern Dynamics by Interaction of Chemical Waves and Hydrodynamic Flows
Pattern Dynamics by Interaction of Chemical Waves and Hydrodynamic Flows
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化学波和水动力流相互作用的模式动力学
DOI：
10.1007/978-1-4684-7479-4_2
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发表时间：
1990
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
H. Miike
中科院分区：
文献类型：
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作者：
S. Müller;H. Miike
在远离平衡条件下演化的化学反应可以在时间和空间中表现出自组织，例如均匀溶液中的振荡或波，即通过空间行进的浓度梯度（Field和Burger，1985; Ross等人，1988年）。其中已经非常详细地研究了这种非线性现象的经典系统之一是具有振荡反应动力学的Belousov-Zhabotinskii反应（Zhabotinskii，1964; Field等人，1972年，Bornmann等人，1973年）。当选择适当的化学成分时，可以这样准备该反应，即当将小体积的液体放入培养皿中时，该反应保持在可激发状态，从而产生厚度为1 mm或更小的液体层。然后，局部刺激（例如热线或只是灰尘颗粒）产生激发态，该激发态作为激发的圆形波传播到介质的外部区域。打破波前导致旋转螺旋形波的形成（Winfree，1972; Müller等人，1985年a）。两种几何形式都出现在图1所示的实验中。几位作者通过对该反应和扩散的复杂动力学的非线性耦合进行建模，从理论上处理了这些结构（Tyson和Keener，1988，以及其中的参考文献; Zykov，1988）。
Chemical reactions evolving under far from equilibrium conditions may exhibit self-organization in time and in space, such as oscillations in homogeneous solution or waves, that is concentration gradients travelling through space (Field and Burger, 1985; Ross et al., 1988). One of the classical systems in which such nonlinear phenomena have been investigated in much detail is the Belousov-Zhabotinskii reaction having oscillatory reaction kinetics (Zhabotinskii, 1964; Field et al., 1972, Bornmann et al., 1973). When choosing an appropriate chemical composition, this reaction can be prepared such that it remains in an excitable state when a small volume is placed into a petri dish, resulting in a liquid layer of thickness of 1 mm or less. Then, a local stimulus (e.g. a hot wire or just a dust particle) produces an excited state which propagates into the outer regions of the medium as a circular wave of excitation. Breaking a wave front leads to the formation of rotating spiral-shaped waves (Winfree, 1972; Müller et al., 1985a). Both geometric forms appear in the experiment shown in Fig. 1. Several authors have treated these structures theoretically by modelling the nonlinear coupling of the complex kinetics of this reaction and diffusion (Tyson and Keener, 1988, and references therein; Zykov, 1988).
DOI：
10.1007/978-3-642-73688-9
发表时间：
1988
期刊：
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影响因子：
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作者：
M. Markus;Stefan Müller;G. Nicolis
通讯作者：
M. Markus;Stefan Müller;G. Nicolis