均相反应扩散系统中的斑图动力学通常用反应扩散模型来定性描述。这些传统的模型假设反应物分子在反应媒介中正常扩散。然而,对于非均相Pt表面、多孔玻璃以及凝胶等具有分形结构的媒介,反应物分子在其中实际存在着反常扩散。因此,传统的反应扩散模型已经不能完整地描述分形媒介中的斑图动力学。针对这一问题,本项目拟采用分数阶反应扩散方程描述反常扩散时的斑图动力学,集中研究反常扩散螺旋波动力学。利用线性稳定性分析与谱方法数值模拟研究超扩散与欠扩散时螺旋波的形成、演化与失稳过程,分析超扩散与欠扩散共存时的竞争机制,探讨各向异性压缩螺旋波的形成机理。本项目的开展,将从一个新的角度揭示分形媒介实验中的螺旋波动力学,为Pt催化CO氧化反应和化学反应实验提供理论解释和实验指导。
英文主题词pattern formation;anomalous diffusion;;;