频率对方腔内周期性混合行为的影响

基于涡量-速度法,得到了方腔内高粘度流体上下盖振动拖动作用下瞬时速度场数值解,采用4阶Runge-Kutta方法对示踪剂的界面形变进行数值积分追踪。结果表明,当振动频率为0.1 Hz,方腔内将发生混沌混合,当频率增加到0.5 Hz时,混合过程演变为常规的层流混合过程。混合过程Poincaré截面对比揭示了频率对KAM岛尺度影响。混沌混合经过一定的时间后,不同初始位置的示踪剂界面拉伸表现出自相似和渐近特性。     

三维动态混合过程界面追踪模拟与表征

建立了振动力场作用下单螺杆挤出机计量段物理模型,在Stokes假设基础上,得到了螺槽内牛顿流体速度分布的解析解。采用自适应步长4阶Runge-Kutta方法,对动态混合过程进行三维数值模拟追踪,计算了示踪剂构形依时演变及界面拉伸速率,对动态混合过程进行了实时表征。结果表明,低频振动时,螺槽内的混合仍然是规则的层流混合,混合效果有待于进一步提高,指出了进一步提高混合效果的措施。