不同错列角三角形转子作用下的分布混合数值模拟

发布时间：2021-01-06 16:11

　　以高黏度牛顿流体为研究对象,采用数值模拟方法研究了不同错列角的三角形转子搅拌作用下的腔内的混合过程。根据运动转子的对称性和周期性,用瞬态有限元法（FEM）结合网格叠加技术（MST）计算了三分之一的周期。提出了一种基于周期速度场的四阶Runge-Kutta算法。采用Poincaré截面、拉格朗日相干结构和混合方差指数等对混合进行表征。结果表明,不同错列角对混合和能耗的影响不明显,所有的混合情况都接近于相同的混合方差指数的渐近值,并具有相似的混合机制,属于部分混沌混合,贴近转子各边嵌入了规则的层流KAM（Komogorov-Arnold-Moser）岛。 

【文章来源】：化工学报. 2020,71(08)北大核心

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【部分图文】：

不同错列角的三角形转子搅动的空腔几何模型

图4为当两个转子旋转部分靠得最近的时刻的速度矢量分布。当错列角为0时，选择t=10 s时刻，对于其他错列角，则选择左右转子顶点首次相遇的时刻，由于错列角的不同，对应的时间分别是15、10和5 s。如图4(a）、（c）显示，在双曲线的顶点中间出现了椭圆涡，类似于图3(d）。单个双曲线涡点出现在连心线的中垂线上，如图4(b）、（d），类似于图3(a）。图3 在t=0时刻不同错列角的速度矢量分布/(m/s)

在t=0时刻不同错列角的速度矢量分布/(m/s)


本文编号：2960869