以高黏度牛頓流體為研究對(duì)象,采用數(shù)值模擬方法研究了不同錯(cuò)列角的三角形轉(zhuǎn)子攪拌作用下的腔內(nèi)的混合過程。根據(jù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)子的對(duì)稱性和周期性,用瞬態(tài)有限元法（FEM）結(jié)合網(wǎng)格疊加技術(shù)（MST）計(jì)算了三分之一的周期。提出了一種基于周期速度場(chǎng)的四階Runge-Kutta算法。采用Poincaré截面、拉格朗日相干結(jié)構(gòu)和混合方差指數(shù)等對(duì)混合進(jìn)行表征。結(jié)果表明,不同錯(cuò)列角對(duì)混合和能耗的影響不明顯,所有的混合情況都接近于相同的混合方差指數(shù)的漸近值,并具有相似的混合機(jī)制,屬于部分混沌混合,貼近轉(zhuǎn)子各邊嵌入了規(guī)則的層流KAM（Komogorov-Arnold-Moser）島。 

【文章來源】：化工學(xué)報(bào). 2020,71(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

不同錯(cuò)列角的三角形轉(zhuǎn)子攪動(dòng)的空腔幾何模型

圖4為當(dāng)兩個(gè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)部分靠得最近的時(shí)刻的速度矢量分布。當(dāng)錯(cuò)列角為0時(shí)，選擇t=10 s時(shí)刻，對(duì)于其他錯(cuò)列角，則選擇左右轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)首次相遇的時(shí)刻，由于錯(cuò)列角的不同，對(duì)應(yīng)的時(shí)間分別是15、10和5 s。如圖4(a）、（c）顯示，在雙曲線的頂點(diǎn)中間出現(xiàn)了橢圓渦，類似于圖3(d）。單個(gè)雙曲線渦點(diǎn)出現(xiàn)在連心線的中垂線上，如圖4(b）、（d），類似于圖3(a）。圖3 在t=0時(shí)刻不同錯(cuò)列角的速度矢量分布/(m/s)

在t=0時(shí)刻不同錯(cuò)列角的速度矢量分布/(m/s)


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