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周期性混沌混合自相似行为的表征
  • ISSN号:1000-565X
  • 期刊名称:华南理工大学学报(自然科学版)
  • 时间:0
  • 页码:57-62
  • 语言:中文
  • 分类:TQ320.66[化学工程—合成树脂塑料工业]
  • 作者机构:[1]华南理工大学聚合物成型加工工程教育部重点实验室,广东广州510640
  • 相关基金:基金项目:聚合物成型加工工程教育部重点实验室开放课题(20061002)
  • 相关项目:聚合物加工成型中传递过程及结构形态研究
中文摘要:

基于Galerkin方法,得到了方腔内高黏度流体上下盖振动拖动下的瞬时速度场近似解析解.建立了混合过程的动力学方程,采用4阶Runge-Kutta方法进行示踪剂数值积分追踪,得到了示踪剂构型随时间的变化.流场表现出对初始位置的敏感特性,证实了方腔内周期性混沌的存在.经过一定的时间后,同一位置出发的不同取向的流体微元,其界面拉伸增长随时间达到渐近分布,并随时间呈指数规律增长,长度之比不再发生变化.不同初始位置的示踪剂界面拉伸表现出自相似行为,示踪剂界面的几何特征也表现出了这种自相似性.

英文摘要:

Based on the Galerkin method, the approximate analytical solution to the transient velocity field is obtained for the high-viscosity fluid in a square cavity driven by the vibration of upper and bottom lids. Then, a dynamic equation describing the mixing process is proposed and the configuration variation of the tracer with time is obtained via the front tracking of passive tracer that numerically integrated by the fourth-order Runge-Kutta scheme. It is found that there exists periodic chaos in the square cavity because the flow field is sensitive to the initial position of particles, that when the micro-elements of fluid with different initial orientations are advected from the same initial position, the interface tension approaches to an asymptotical distribution mode and displays an exponential growth with the time, while the length ratio keeps constant, and that not only the interface tension of the tracers advected from different initial positions but also the geometrical configurations of tracer interfaces display a self-similarity.

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期刊信息
  • 《华南理工大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部科技司
  • 主办单位:华南理工大学
  • 主编:李元元
  • 地址:广州市天河区五山路华南理工大学17号楼
  • 邮编:510640
  • 邮箱:journal@scut.edu.cn
  • 电话:
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-565X
  • 国内统一刊号:ISSN:44-1251/T
  • 邮发代号:46-174
  • 获奖情况:
  • 本学报荣获1996年国家教委系统优秀科技期刊二等奖...,1999年荣获全国优秀高校自然科学学报及教育部优秀...,2001年荣获广东省优秀期刊奖和广东省优秀科技期刊...,2004年获全国高校优秀科技期刊二等奖,2006年获首届教育部优秀科技期刊奖,2008年荣获第二届教育部优秀科技期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:22954