帶狀流實(shí)驗(yàn)研究ppt課件

1、帶狀流的實(shí)驗(yàn)研討帶狀流的實(shí)驗(yàn)研討俞昌旋俞昌旋1協(xié)作者協(xié)作者: 蘭濤蘭濤1，劉阿棣，劉阿棣1，嚴(yán)龍文，嚴(yán)龍文2，洪文玉洪文玉2，董家齊，董家齊2 ，趙開君，趙開君21. 中國科技大學(xué)近代物理系中國科技大學(xué)近代物理系2. 西南物理研討院西南物理研討院2019.12，IFTS，Hangzhao 環(huán)形磁約束等離子體中帶狀流環(huán)形磁約束等離子體中帶狀流 在環(huán)形磁約束等離子體中，在環(huán)形磁約束等離子體中，ZFZF是本征模，它是由是本征模，它是由湍流非線性相互作用產(chǎn)生的，是線性穩(wěn)定的，且不直湍流非線性相互作用產(chǎn)生的，是線性穩(wěn)定的，且不直接驅(qū)動徑向輸運(yùn)。它與漂移波湍流一同，構(gòu)成漂移接驅(qū)動徑向輸運(yùn)。它與漂移波湍流一

2、同，構(gòu)成漂移波波帶狀流系統(tǒng)。帶狀流系統(tǒng)。低頻帶狀流模特征低頻帶狀流模特征 漲落構(gòu)造漲落構(gòu)造 漲落流漲落流 頻率頻率 自相關(guān)時間自相關(guān)時間 徑向波數(shù)徑向波數(shù) 徑向相關(guān)長度徑向相關(guān)長度 阻尼率阻尼率: 見右圖，與碰撞區(qū)有關(guān)見右圖，與碰撞區(qū)有關(guān) 幅度幅度EB20,riemnn nqeT0,ZFZFiiv1iir R或其它1 21iriaq1 2ia2,10ZFth iVVHahm PPCF 42, A205測地聲模特征測地聲模特征 漲落構(gòu)造漲落構(gòu)造 流漲落流漲落 頻率頻率 自相關(guān)時間自相關(guān)時間 徑向波數(shù)及徑向相關(guān)長度徑向波數(shù)及徑向相關(guān)長度: : 與與LFZFLFZF一樣一樣 阻尼率阻尼率 幅度幅度:

3、 :與與LFZFLFZF一樣一樣 EB0,01 ,0,sin:2riemnmnnqTnne對于對于2GAMsCR1iiv或其它2exp247GAMGAMGAMiiqv朗道阻尼碰撞阻尼HL-2A托卡馬克托卡馬克 大半徑大半徑1.65m1.65m，小半徑，小半徑0.40m0.40m。 LFZFLFZF實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)條件: : 氘等離子體。氘等離子體。 GAMGAM實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)條件: : 氫等離子體。氫等離子體。 徑向傳播實(shí)驗(yàn)條件徑向傳播實(shí)驗(yàn)條件: : 氘等離子體。氘等離子體。 1.4 ,160180,3.54.0,TPaBT IkAq2.22.4 ,200350,3.55.3 ,TPaBT IkAq

4、1931.45 ,150,4.8,1.8 10,TPaeBT IkA qnm探針陣列與實(shí)驗(yàn)安排探針陣列與實(shí)驗(yàn)安排 徑向掃描范圍徑向掃描范圍 三探針陣列可同時丈量三探針陣列可同時丈量小環(huán)向和極向模數(shù)的電小環(huán)向和極向模數(shù)的電勢勢(或電場或電場)漲落的三維譜漲落的三維譜構(gòu)造。構(gòu)造。 己忽略電子溫度漲落對己忽略電子溫度漲落對電勢漲落丈量的影響。電勢漲落丈量的影響。0.9r a電場漲落的丈量電場漲落的丈量 11231231223452452*367841*47891031511121352()/222222rrrrrrrrrrrrrrrrEEEEEPfEf EfEPfEf EfEPfEf*132rrEE

5、LFZF實(shí)驗(yàn)用的探針陣列實(shí)驗(yàn)用的探針陣列 探針陣列探針陣列B B中的三探針可中的三探針可用于丈量電子溫度、密用于丈量電子溫度、密度和電位，以及它們的度和電位，以及它們的漲落量。漲落量。 探針探針A A和和B B相關(guān)用于丈量相關(guān)用于丈量極向模數(shù)極向模數(shù)m m。 探針陣列探針陣列B B和和D D相關(guān)用于相關(guān)用于丈量環(huán)向模數(shù)丈量環(huán)向模數(shù)n n。 探針探針1 1和和2 2相關(guān)用于丈量相關(guān)用于丈量徑向波數(shù)。徑向波數(shù)。徑向傳播實(shí)驗(yàn)用的探針陣列徑向傳播實(shí)驗(yàn)用的探針陣列 陣列和中徑向位置一樣的陣列和中徑向位置一樣的兩探針相關(guān)用于丈量漲落兩探針相關(guān)用于丈量漲落的環(huán)向模數(shù)。的環(huán)向模數(shù)。 每個陣列中兩相鄰探針的每個

6、陣列中兩相鄰探針的相關(guān)用于丈量局域徑向波相關(guān)用于丈量局域徑向波數(shù)譜數(shù)譜ToroidalRadial rake probe array3.4cm133cmAB5mmLFZF實(shí)驗(yàn)研討現(xiàn)狀實(shí)驗(yàn)研討現(xiàn)狀 較可信的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較少較可信的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較少 大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都來自芯部等離子體大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都來自芯部等離子體(CHS, (CHS, DIII-D)DIII-D) 來自邊緣等離子體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)只顯示存在來自邊緣等離子體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)只顯示存在LFZFLFZF的跡象的跡象 我們獲得了邊緣等離子體中我們獲得了邊緣等離子體中LFZFLFZF與與GAMGAM共存的共存的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)功率譜功率譜HL-2ACHSD

7、III-D0.30.8極向和環(huán)向?qū)ΨQ性極向和環(huán)向?qū)ΨQ性HL-2Am=n=0CHSn=0DIII-Dm=0徑向波數(shù)譜徑向波數(shù)譜徑向相關(guān)徑向相關(guān) CHS: 徑向波長徑向波長 DIII-D: 徑向相關(guān)長度徑向相關(guān)長度1.5cm1.4cmLFZF幅度幅度 LFZF幅度遠(yuǎn)小于幅度遠(yuǎn)小于GAM幅幅度。度。 芯區(qū)模擬和實(shí)驗(yàn)觀測結(jié)果芯區(qū)模擬和實(shí)驗(yàn)觀測結(jié)果闡明，闡明，LFZF幅度遠(yuǎn)大于幅度遠(yuǎn)大于GAM幅度。幅度。LFZFGAM0.1rik PPCF 42, A205DIII-D2019年7月1日 第16頁LFZF與湍流的相互作用與湍流的相互作用-雙譜分析雙譜分析 LFZF的雙譜系數(shù)遠(yuǎn)小的雙譜系數(shù)遠(yuǎn)小于于GAM的

8、雙譜系數(shù)。的雙譜系數(shù)。 LFZF和和GAM的雙相角的雙相角近似為常數(shù)，與相互近似為常數(shù)，與相互作用波頻率無關(guān)。作用波頻率無關(guān)。 該結(jié)果闡明，該結(jié)果闡明，LFZF和和GAM一樣，與背景湍一樣，與背景湍流均存在非線性耦合，流均存在非線性耦合，但但LFZF的耦合強(qiáng)度較的耦合強(qiáng)度較GAM的弱。的弱。212,bff12,ff 雙譜系數(shù)之和雙譜系數(shù)之和 LFZF的雙譜系的雙譜系數(shù)和明顯地比數(shù)和明顯地比GAM的弱，但的弱，但其比值與它們的其比值與它們的幅度比一致。漂幅度比一致。漂移波移波-帶狀流系帶狀流系統(tǒng)的雙譜分析實(shí)統(tǒng)的雙譜分析實(shí)際預(yù)言，雙譜系際預(yù)言，雙譜系數(shù)之和與帶狀流數(shù)之和與帶狀流幅度成正比，本幅度成

9、正比，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與該預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與該預(yù)言定性一致。言定性一致。 122212,fffbfbf fN f is the number of triads satisfying N f12fffLFZF與湍流相互作用與湍流相互作用-包絡(luò)調(diào)制包絡(luò)調(diào)制 湍流和湍流和GAMGAM的幅度的幅度( (包絡(luò)包絡(luò)) )均被均被LFZFLFZF調(diào)制調(diào)制 LFZFLFZF與湍流包絡(luò)間存在反相角關(guān)系與湍流包絡(luò)間存在反相角關(guān)系 LFZFLFZF與與GAMGAM包絡(luò)間存在同相角關(guān)系包絡(luò)間存在同相角關(guān)系 AT包絡(luò)與包絡(luò)與LFZF( ) GAM包絡(luò)和包絡(luò)和LFZF( )0.50.2kHz1.00.2kHzLFZF與湍流相互作用

10、與湍流相互作用-包絡(luò)調(diào)制包絡(luò)調(diào)制CHSLFZF與改善約束與改善約束 DIII-D ETB CHS ITBGAM實(shí)驗(yàn)研討現(xiàn)狀實(shí)驗(yàn)研討現(xiàn)狀實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來自芯部和邊緣等離子體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來自芯部和邊緣等離子體主要結(jié)果主要結(jié)果 1. 1. 極向和環(huán)向?qū)ΨQ性極向和環(huán)向?qū)ΨQ性 2. 2. 徑向相關(guān)和徑向波數(shù)徑向相關(guān)和徑向波數(shù) 3. 3. 頻率與等離子體參數(shù)定標(biāo)關(guān)系頻率與等離子體參數(shù)定標(biāo)關(guān)系 4. 4. 幅度徑向分布幅度徑向分布 5. 5. 徑向傳播特征徑向傳播特征 6. 6. 與湍流的非線性相互作用與湍流的非線性相互作用GAM的極向和環(huán)向?qū)ΨQ性的極向和環(huán)向?qū)ΨQ性 譜的峰值極向和環(huán)向波數(shù)譜的

11、峰值極向和環(huán)向波數(shù) 波數(shù)與零的偏向能夠是探針不在同一磁面上引起的波數(shù)與零的偏向能夠是探針不在同一磁面上引起的,GAMS kkf2-13-1( 2.42.0) 10 cm| 0.90.72( 1.0 1.0) 10 cm|0.20.20kmkn 極向?qū)ΨQ性極向?qū)ΨQ性(m=0) 估算兩取樣點(diǎn)估算兩取樣點(diǎn)(極向相距為極向相距為 )的信號間的的信號間的互功率譜或相互關(guān)系數(shù)，從譜峰頻率處的互功率譜或相互關(guān)系數(shù)，從譜峰頻率處的相移相移 或相關(guān)系數(shù)峰值的延遲時間或相關(guān)系數(shù)峰值的延遲時間 ，可，可求得極向模數(shù)求得極向模數(shù) 環(huán)向?qū)ΨQ性環(huán)向?qū)ΨQ性(n=0) 除除HL-2A外，均未丈量外，均未丈量ldSVSVGAM

12、dmrlormrl 24.9 10 2525SVlcmrcmT-10DIII-D2JFT-2M1.5JIPP T-IIU1T-100mmmmGAM徑向構(gòu)造和傳播特性徑向構(gòu)造和傳播特性 徑向波數(shù)譜具有單峰構(gòu)造，它徑向波數(shù)譜具有單峰構(gòu)造，它闡明闡明GAM波包以行波沿徑向向波包以行波沿徑向向外傳播，且?guī)缀鯖]有駐波分量。外傳播，且?guī)缀鯖]有駐波分量。 GAM的徑向波數(shù)是有限的，其的徑向波數(shù)是有限的，其徑向峰值波數(shù)和波數(shù)寬度分別徑向峰值波數(shù)和波數(shù)寬度分別為：為： ,與實(shí)際預(yù)言根與實(shí)際預(yù)言根本符合。本符合。 GAM徑向向外傳播的相速度和徑向向外傳播的相速度和群速度近似相等，與群速度近似相等，與Xu的模擬的模

13、擬結(jié)果定性一致，與結(jié)果定性一致，與Kishimoto的的模擬結(jié)果不完全一致。模擬結(jié)果不完全一致。111.8,1.5rrkcmkcmXu et al., PRE 78, 016406GAM徑向構(gòu)造與傳播徑向構(gòu)造與傳播 Xu模擬結(jié)果模擬結(jié)果: GAM以一樣的相以一樣的相速度和群速度徑向速度和群速度徑向向外傳播，其速度向外傳播，其速度由離子溫度梯度決由離子溫度梯度決議，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果議，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果定性符合。定性符合。Kishimoto et al., IAEA2019Hallatchek et al., PRL 86, 1223GAM徑向構(gòu)造與傳播徑向構(gòu)造與傳播 Kishimoto模擬結(jié)果模擬結(jié)果:

14、 GAM群速度方向向外，群速度方向向外，相速度方向向內(nèi)，與本相速度方向向內(nèi)，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符。實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符。 Hallatchek模擬結(jié)果模擬結(jié)果: GAM在徑向具有駐波構(gòu)在徑向具有駐波構(gòu)造，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符。造，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符。 徑向波數(shù)有限徑向波數(shù)有限D(zhuǎn)III-D 兩徑向相距約兩徑向相距約3cm3cm時時, , 相角差約為相角差約為T-1012.3rkcm0.7GAM0.3rcm GAMGAM徑向構(gòu)造和傳播徑向構(gòu)造和傳播JFT-2MJFT-2MJFT-2M 兩點(diǎn)相關(guān)丈量相位延遲，獲得其徑向分兩點(diǎn)相關(guān)丈量相位延遲，獲得其徑向分 布，并由幅度徑向分布及公式布，并由幅度徑向分布及公式 定性地推

15、出徑向向外傳播的結(jié)論。定性地推出徑向向外傳播的結(jié)論。 ,cosGAMGAMGAMr trtrIdo et al., PPCF 48, S41(2019)徑向傳播實(shí)驗(yàn)用的探針陣列徑向傳播實(shí)驗(yàn)用的探針陣列 陣列和中徑向位置一樣的陣列和中徑向位置一樣的兩探針相關(guān)用于丈量漲落兩探針相關(guān)用于丈量漲落的環(huán)向模數(shù)。的環(huán)向模數(shù)。 每個陣列中兩相鄰探針的每個陣列中兩相鄰探針的相關(guān)用于丈量局域徑向波相關(guān)用于丈量局域徑向波數(shù)譜數(shù)譜ToroidalRadial rake probe array3.4cm133cmAB5mmB200.5B300.5B400.5B500.5B6LCFS position00.5B700.

16、5B800.5B900.5B1 #9746power spectrum (0.3 - 0.4s)00.5B10f(kHz)051015202530354000.5GAMMHD00.20.4Cross Power(a.u.)d =133cm00.51CoherencyNoise Level01020304050-202Phase(rad)f(kHz)MHDGAM幅度分布與環(huán)向?qū)ΨQ性幅度分布與環(huán)向?qū)ΨQ性徑向波數(shù)譜徑向波數(shù)譜00.10.20.30.4Cross Power(a.u.) 00.20.40.60.81CoherencyNoise Level01020304050-4-2024Phase(

17、rad)f(kHz)A2 vs B1B2 vs A1kr(cm-1)f(kHz)s(kr|f) -5055101520253000.010.020.030.040.050.060.07-6-4-2024600.010.020.030.040.050.060.070.08kr(cm-1)S(kr,fGAM)徑向波數(shù)的徑向分布徑向波數(shù)的徑向分布-3-2-10-0.10.00.10.20.30.4|GAM|2(a.u.)r-rLCFS(cm)LCFS-2.5-2.0-1.5-1.01.21.41.61.82.02.22.4kr,GAM(cm-1)r-rLCFS (cm)- GAM徑向波數(shù)隨半徑增大而

18、減小徑向波數(shù)隨半徑增大而減小 GAM徑向相速度隨半徑增大而增大徑向相速度隨半徑增大而增大雙譜與包絡(luò)調(diào)制雙譜與包絡(luò)調(diào)制1101000.0000.0020.0040.0060.0080.0100.0120.0140.016b2(f)f (kHz) f1 f2 f3 f4 f5 noise level051015202530-1.0-0.50.00.51.0f (kHz)Phase(rad/)fGAM0.00.10.20.30.4CoherencyEnvelop of f1(3080kHz) vs f1Noise Level0.000.010.020.030.04 Cross-Power(a.u.)

19、 GAM與湍流包絡(luò)的相互角為與湍流包絡(luò)的相互角為 ，且其頻率比局，且其頻率比局域的溫度預(yù)言的頻率大，它能夠是從小半徑處域的溫度預(yù)言的頻率大，它能夠是從小半徑處傳播來的。傳播來的。2GAM的局域與非局域特性 GAM頻率依賴于局域參數(shù)的情況 這組數(shù)據(jù)是在Divertor(偏濾器)位形下獲得的exp2.02GAMSfCR GAM頻率不依賴于局域參數(shù)的情況 模頻率與參數(shù)關(guān)系模頻率與參數(shù)關(guān)系A(chǔ)SDEX-U(Fujishawa et al., IAEA2019)ASDEX-UJFT-2M例外情況例外情況:GAM:GAM頻率不隨局域頻率不隨局域的離子聲速變的離子聲速變化化! !DIII-D幅度的徑向分布幅度

20、的徑向分布 幅度峰值位置與頻率平臺區(qū)重合幅度峰值位置與頻率平臺區(qū)重合ASDEX-U 幅度徑向分布幅度徑向分布 在在q=3有理面處幅度下降有理面處幅度下降(TEXTOR) 幅度徑向分布幅度徑向分布 峰值幅度位于峰值幅度位于q=2有理面附近有理面附近T-10幅度與溫度梯度的關(guān)系幅度與溫度梯度的關(guān)系A(chǔ)SDEX-U GAM與湍流非線性相互作用與湍流非線性相互作用It is believed that Zonal flows (ZF) are an important player in regulating turbulence and transport levels.This regulation

21、 occurs in two processes. 1. ZF generation: It is driven by Reynolds stress in an energy-conserving triad interactions with turbulence, which transfers turbulence energy to the ZF. This process may be relevant to the amplitude modulation (AM) of turbulence. 2. ZF shearing of turbulence: It nonlinear

22、ly transfers energy to the smaller radial scale turbulence. This process may be relevant to the frequency modulation (FM) of turbulence.It has been demonstrated by Holland et al*. that GAM shearing of turbulence induces a transfer of turbulence energy from low to high frequencies.*C. Holland et al,

23、POP 14, 056112(2019)GAM Modulates Turbulence Envelope Power spectrum of fluctuation envelope and its coherency with GAM oscillation show envelope is modulated by the GAM. The phase delay of envelope with GAM is close to radian. The coherency between GAM and envelope is high ( ). Anti-phase relation

24、between envelope and GAM implies that the envelope modulation is accompanied with the GAM generation in energy-conserving triad interactions with turbulence. rErErE0.60.00.20.40.60.81.0 Coherency Power of the (300350kHz) envelop normalized spectrum (a) noise level01020304050-1.0-0.50.00.51.0f (kHz)(

25、b)Phase(rad/) 與湍流的非線性相互作用與湍流的非線性相互作用-包絡(luò)調(diào)制包絡(luò)調(diào)制(1)(1) 1. 1.密度漲落的包絡(luò)被密度漲落的包絡(luò)被GAMGAM強(qiáng)的調(diào)強(qiáng)的調(diào) 制制; ; 2. 2.包絡(luò)與包絡(luò)與GAMGAM的相互關(guān)系數(shù)約為的相互關(guān)系數(shù)約為 ; ; 3. 3.包絡(luò)相對于包絡(luò)相對于GAMGAM的相位延遲約的相位延遲約 為為 ; ; 4.McKee 4.McKee等人以為，這類包絡(luò)調(diào)等人以為，這類包絡(luò)調(diào) 制能夠是由制能夠是由GAMGAM誘發(fā)的多普勒誘發(fā)的多普勒 頻移引起的。頻移引起的。DIII-D20.32McKee et al., PoP 19, 1712(2019)McKee et

26、al., PPCF 45, A477(2019)Holland et al., PoP 14, 056112(2019) 與湍流的非線性相互作用與湍流的非線性相互作用-包絡(luò)調(diào)制包絡(luò)調(diào)制(2)(2) 1. 1.在在JFT-2MJFT-2M上，也觀測到密度漲落上，也觀測到密度漲落 的包絡(luò)被的包絡(luò)被GAMGAM強(qiáng)的調(diào)制強(qiáng)的調(diào)制; ; 2. 2.包絡(luò)與包絡(luò)與GAMGAM的相關(guān)系數(shù)約為的相關(guān)系數(shù)約為 ， 它們之間的相角差為它們之間的相角差為 ; ; 3. 3.譜分析闡明，譜分析闡明，GAMGAM的多普勒頻移的多普勒頻移 缺乏以定量描畫包絡(luò)調(diào)制缺乏以定量描畫包絡(luò)調(diào)制; ; 4.Ido 4.Ido及及Nag

27、ashimaNagashima等人以為，它可等人以為，它可 能是在能是在GAMGAM產(chǎn)生過程中對湍流的產(chǎn)生過程中對湍流的 直接調(diào)制。直接調(diào)制。0.60.70.25Ido et al., NF 46, 512(2019)Ido et al., PPCF 48,S41(2019)Nagashima et al. PPCF 49,1611(2019)GAM Modulates Turbulence EnvelopeFor envelope modulation, coherency and phase delay are observed to be similar to these measure

28、d on DIII-D: coherency is low (less than 0.3) and phase delay is close to , which is different from these of envelope modulation.Question: Does this difference reflect different aspects of nonlinear interactions between GAM and turbulence? 0100200300400500-1.2-1.0-0.8-0.6f (kHz)Phase(rad/)0.30.40.50

29、.60.7CoherencyEr0100200300400500-1.00-0.75-0.50-0.25f (kHz)Phase(rad/)0.00.10.2Coherency#5268 Ervs Envelop of IS, fBW=50kHzNoise LevelISEr vs Envelope of Er#4206rEn /2相位和幅度調(diào)制對湍流的影晌相位和幅度調(diào)制對湍流的影晌 GAMGAM的徑向電場振蕩，使湍流產(chǎn)生振蕩的多普勒頻移，的徑向電場振蕩，使湍流產(chǎn)生振蕩的多普勒頻移，即即 ，并因此產(chǎn)生相位振蕩，并因此產(chǎn)生相位振蕩 ，它就是通訊工程中熟，它就是通訊工程中熟知的相位調(diào)制，其相位調(diào)制

30、度知的相位調(diào)制，其相位調(diào)制度 是頻率的函數(shù)，且隨頻率而增大。是頻率的函數(shù)，且隨頻率而增大。 由由于于 ，當(dāng)，當(dāng) 時，它是窄帶調(diào)制，它只產(chǎn)生時，它是窄帶調(diào)制，它只產(chǎn)生 上下邊帶，上下邊帶，與幅度調(diào)制等價。與幅度調(diào)制等價。 對于寬帶湍流，對于寬帶湍流， ，它是寬帶，它是寬帶 調(diào)制，主要使湍流頻譜隨機(jī)展寬。調(diào)制，主要使湍流頻譜隨機(jī)展寬。 如右圖所示，它是按下式計算的如右圖所示，它是按下式計算的: : 。 ,cosDr GAMkf Et B ,sinr GAMtkf EtB , r GAMfkf EB expexpni ttJint 1 cossintAtt200fkHz1Using Model Si

31、gnal for Examining the AM and PM Effect of GAM on Turbulence Model signals, as following, are used to simulate effect of the AM and PM of GAM on turbulence. Here, is taken from a shot without the GAM, the PM index is taken from a shot with the observed GAM, and is the AM index. The model signals wit

32、h and simulate the PM and AM effect respectively, while the signal with simulates the combined AM and PM effect. . 1cosexp2sinGAMGAMfX ttYfifttf exp2fY tYfift , r GAMGAMfkf EB0 but0,0 0 but0Using Model Signal for Examining the AM and PM Effect of GAM on Turbulence The coherency and phase delay for t

33、he PM are found to be similar to those of experimental observation for the envelope modulation. In the case of combined AM and PM with , the phase delay is close to and the coherency is larger than 0.5, which is consistent with our experimental result for the and envelope modulations. 0.2rE These re

34、sults suggest that the observed modulation of and envelope is mainly induced by GAM regulation of turbulence during the GAM generation in triad interactions. rEn -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.10.0-1.0-0.5Phase(rad/)0.00.51.0CoherencyNoise LevelHolland et al., APS2019f1(kHz)f2(kHz)-Re 2040608020304050607080

35、90a.u.-3000-2000-100001000Doppler shiftUsing Model Signal for Examining the AM and PM Effect of GAM on TurbulenceThe model signal for simulating the PM effect of GAM is used to calculate nonlinear energy transfer Simulation results show qualitatively similarity to those calculated by Holland et al.

36、for experimental data, which quantifies that the shearing effect of GAM leads a cascade to higher frequencies.112221,Re nn fTffnfffr49th APS-DPP, Orlando, Florida, U.S.A. November, 2019 Changxuan Yu Holland*C. Holland et al,Phys. Plasma 14, 056112(2019)Strong Nonlinear Triad Interactions Observed in Bicoherence Strongest nonlinear coupling appears in all summed cross-bicoherences involving the Reynolds stress and auto-bicoherences. All cross- and auto-bicoherences for interactions of GAM with ambient turbulence (AT) exhibit a peaked feature, which was also observed previously on TEXT