On the stability of inhomogeneous fluids under acoustic fields
本研究建立了驻声场下两种不同声阻抗流体界面的稳定性理论,定义了表征稳定与迁移状态的声学邦德数,发现增加通道高度可降低迁移所需临界声能密度,为声流控微通道器件设计提供指导。
2022-12-09 physics.flu-dyn
Local pressure for inhomogeneous fluids
考虑了平衡态和局部平衡态下非均匀流体中局部压力的定义。热力学和机械(流体动力学)的背景下调和。对存在的问题和不确定性进行了讨论。
2020-08-26 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Cavitation in dielectric fluid in inhomogeneous pulsed electric field
本文提出了一种研究任意非平稳条件下空化发展早期阶段的方法。该方法是基于在强非均匀电场中液体粒子运动的理论模型框架内的计算结果与控制参数的实验结果的比较。这种方法使我们能够找到临界负压,在那里空化开始发展,并确定在经典模型的空化常数的值。
2013-07-29 physics.flu-dyn
Acoustofluidic Suppression of Rayleigh Taylor Instability and Fluid Mixing: Stabilization of Stratified Fluids in a Minichannel
Indian Institute of Information Technology, Design and Manufacturing Kancheepuram(坎切普兰印度信息科学技术与设计制造学院)
本文提出利用驻波声流技术抑制瑞利-泰勒不稳定性及流体混合,通过声能密度超过临界值和声波方向垂直于界面的条件,使混合指数降低一个数量级。
2026-04-21 physics.flu-dyn
Averaging out Inhomogeneous Newtonian Cosmologies: I. Fluid Mechanics and the Navier-Stokes Equation
经典流体力学的基本概念和方程的形式所需的牛顿宇宙学的制定和推导和分析的平均Navier-Stokes-Poisson方程组。特别注意的是分析制定的定义和方程的运动流体和它们的物理内容。
2002-12-18 gr-qc physics.flu-dyn
Assessing Effectiveness of Pulsed Input on Mixing Characteristics of Non-Newtonian fluids in T-shaped Channels
微流体中试剂的混合对于各种应用是必要的,然而,由于流动的层流性质,在小的长度和时间跨度内的有效混合变得困难。非牛顿流体的混合分析是至关重要的,因为它们在实际应用中经常遇到。为此,我们研究了一种有效的方法,用于混合非牛顿流体的脉动速度入口条件。在本研究中,非牛顿流体的模拟使用幂律模型与不同的流体流变学从剪切增稠剪切变稀。为了增强混合,采用了改变相位角和频率的脉冲速度入口条件,并与恒速入口条件进行了比较。我们证明了使用脉冲速度入口条件的增强混合,并且对于剪切稀化流体(n=0.6)的情况,使用相位差为180°的脉冲输入速度和考虑频率为5Hz实现了97.6%的最大混合。在相同条件下,牛顿流体和剪切增稠流体的混合指数分别为89.1%和85.2%(n=1.4)。本文的研究结果将有助于设计在较小的长度和时间跨度内有效混合非牛顿流体的微混合器。
2022-08-31 physics.flu-dyn
Acoustic "distributed source" mixing of smallest fluid volumes
报道了小体积流体的声驱动混合。在混频器芯片上使用表面声波,将其转换为体波,并采用波导效应,使我们能够在大面积上分布一组用于声流的“虚拟源”。我们证明了我们的混合技术对于微阵列应用的适用性,用于混合微量滴定板中的各个孔,以及其它现有技术的杂交测定。
2003-06-10 physics.flu-dyn
An efficient discrete unified gas kinetic scheme for strongly inhomogeneous fluids at the nanoscale
Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学);State Key Laboratory of Coal Combustion, School of Energy and Power Engineering, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学能源与动力工程学院煤燃烧国家重点实验室);Institute of Interdisciplinary Research for Mathematics and Applied Science, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学数学与交叉科学研究院)
本研究提出了一种高效的离散统一气体动力学方案,用于高效模拟纳米尺度强不均匀流体,显著降低了计算成本并验证了其准确性和效率。
2025-11-25 physics.flu-dyn
Stirring faces: mixing in a quiescent fluid
这段流体动力学视频描述了二维平板在静止流体中以正弦曲线的方式插入时发生的混合。瞬时李雅普诺夫指数揭示了吸引或排斥的集合。随着流场的发展,奇怪的面孔出现了。
2012-10-13 physics.flu-dyn
Thermal Chaotic Mixing of Power-Law Fluids in a Mixer with Alternately-Rotating Walls
本文研究了高粘度非牛顿流体在双杆混合器中的混合与传热强化。混合器由圆柱形罐中的两个垂直圆形棒组成。混沌流是通过对壁面的旋转速度施加时间调制而得到的。我们研究了不同的搅拌协议,导致非混沌和混沌流,混合和传热的效率为三种不同的流变流体行为:剪切稀化,牛顿和剪切增稠的影响。为此,我们使用统计指标,其特征的平均值的流体温度和均匀化。我们发现,混沌混合是合适的剪切增稠流体,我们观察到一个明确的增强的热混合(热提取和均匀化)。这是由于旋转壁附近的表观流体粘度增加。这一方面证实了高粘度流体的混沌混合的相关性。
2010-02-20 physics.flu-dyn
A statistical mechanics approach to mixing in stratified fluids
预测当一定量的能量注入Boussinesq流体时发生多少混合是分层湍流中的一个长期问题。在这些过程中涉及的大量的自由度使得确定性的方法非常困难的问题。在这里,我们提出了一个统计力学的方法产生的累积,全球混合效率作为一个全球理查森数和背景浮力剖面的函数预测。
2016-10-27 physics.flu-dyn
Figures of equilibrium of an inhomogeneous self-gravitating fluid
本文研究了具有密度分层和稳态速度场的自引力理想流体的平衡图形。在经典的设定中,假设图形或它们的层围绕空间中固定的轴均匀旋转。
2014-07-10 astro-ph.EP nlin.SI physics.flu-dyn
Slow inviscid flows of a compressible fluid in spatially inhomogeneous systems
考虑一种理想的可压缩流体,由于存在一些静态外力,平衡密度是给定的坐标函数。利用哈密顿形式研究了不扰动密度的慢流问题。对于任意给定的涡度场拓扑,导出了系统的运动方程。建立了冻结涡线拉格朗日量的一般形式。本文研究了几种非均匀物理模型中细长涡丝运动的局域诱导近似。
2001-08-29 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Fluid Mixing from Viscous Fingering
粘性指进是一种众所周知的流体动力学不稳定性,当粘性较小的流体取代粘性较大的流体时发生。当这两种流体是可混溶的,粘性指进引入速度场的无序,并对流体混合的速率施加基本的控制。我们展示了粘性不稳定流动中混合过程的流体动力学视频,该视频是使用对任意粘度比稳定的计算策略通过高分辨率数值模拟生成的。我们开发了一个两方程的浓度方差和平均耗散率的动态模型来量化在这样的位移过程中的混合程度。该模型准确地再现了这两个量的演变,在高分辨率的数值模拟中观察到的,并捕捉到的非平凡的沟道和创建的界面区域之间的相互作用,作为粘性指进的结果。
2011-10-13 physics.flu-dyn
Mixing in viscoelastic fluids using elastic turbulence
本文通过 Oldroyd-B 模型数值模拟二维 Taylor-Couette 流动,发现弹性湍流和弱混沌流均能促进混合,且序参量与混合速率强相关,可用于指示混合强度。
2025-01-01 physics.flu-dyn
Yield-Stress Fluid Mixing: Localization Mechanisms and Regime Transitions
本研究通过模拟二维Bingham流体的搅拌过程,揭示了屈服应力流体混合的三种局域化机制,划分出三类混合流态并明确其临界参数,为搅拌釜应用中的混合行为预测提供了机制框架。
2025-03-12 physics.flu-dyn
Inertial particle entrainment in a shearless mixing layer
本文伴随提交的流体动力学视频(条目V032)的惯性颗粒夹带在无剪切混合层的画廊流体运动的第64届美国物理学会年会,流体动力学司。
2011-10-13 physics.flu-dyn
Strong effect of fluid rheology on electrokinetic instability and subsequent mixing phenomena in a microfluidic T-junction
本研究提出了一个详细的调查如何流体的流变行为可能会影响电动不稳定性(EKI)的现象,在微流体T型接头。非牛顿幂律模型与不同值的幂律指数(n)被用来获得不同的流变行为的流体。我们发现,当流体的流变行为从剪切增稠(n > 1)到剪切变稀(n < 1),再经过牛顿(n = 1)流变行为时,在相同的条件下,EKI现象受到显著的影响。特别是,这种EKI现象的强度被发现是显着高于剪切稀化流体比在牛顿和剪切增稠流体。因此,与在牛顿流体和剪切增稠流体中实现的混合现象相比,在剪切变稀流体中通常使用这种EKI现象实现的相应混合现象也显著增强。从流线、速度波动、浓度场、混合效率等方面详细分析了流动动力学和混合现象,在这项研究中提出和讨论。我们还采用数据驱动的动态模式分解(DMD)技术来分析流场更详细。特别是,与不同值的幂律指数获得的相干流结构的信息,有利于理解EKI诱导的混沌对流和混合现象,以更好的方式,例如,为什么混合效率较高的剪切稀化流体比在牛顿和剪切增稠流体。此外,我们观察到,这些相干结构的空间范围和强度显着不同的幂律指数的变化,从而提供了有价值的见解,否则不清楚从其他分析的基础流动动力学的某些方面。
2022-10-18 physics.flu-dyn
Lagrangian description and quantification of scalar mixing in fluid flows from particle tracks
Leuphana Universität Lüneburg(莱纳大学);Hamburg University of Applied Sciences(汉堡应用科学大学)
本文提出一种数据驱动方法,结合扩散图和确定性粒子方法,用于描述和量化流体中标量的输运与混合过程。
2026-04-16 physics.flu-dyn
Numerical analysis on mixing processes for transcritical real-fluid simulations
跨临界真实流体流动的精确和鲁棒模拟对于许多工程应用至关重要。扩散界面法是常用的方法,已有几种数值格式用于模拟跨临界流动。这些格式可分为完全保守格式和拟保守格式。在这项研究中开发的自适应计划,这是一个混合的两个。通过考虑几个数值试验的情况下,不同的计划预测明显不同的混合行为。结果表明,混合过程遵循等压绝热和等压等容混合模型完全和准保守计划,分别和自适应计划产生的混合行为,跨越两个模型。不同的混合行为是数值扩散而不是物理扩散的结果,可以归因于数值空间分辨率不足。这项工作提供了一个更好的理解解释的数值模拟结果和混合模型,通常用于研究跨临界流。
2017-12-06 physics.flu-dyn
Acoustic wave propagation in a macroscopically inhomogeneous porous medium saturated by a fluid
导出了宏观非均匀多孔介质中流体饱和时的运动方程。作为这些方程的有效性的第一个验证,两层刚性框架多孔系统被视为一个单一的多孔层的物理性质的突变进行了研究。一个简单的波动方程推导和解决这个系统。反射和透射系数的数值计算使用波分裂格林函数方法(WS-GF)。模拟了反射波和透射波时程。通过空气饱和的材料所获得的实验结果进行比较,通过这种方法和经典的传递矩阵法(TMM)的结果。
2006-06-08 physics.flu-dyn physics.gen-ph
Dipole Propagation in Inhomogeneous Strongly Coupled Dusty Plasmas: A Viscoelastic Fluid Approach
本文用粘弹性流体模型研究非均匀强耦合尘埃等离子体中偶极子的传播,发现其动力学由介质弹性强度与涡旋环量强度的竞争决定,并揭示了平滑与尖锐密度界面下不同的结构形态演化。
2025-05-10 physics.flu-dyn
Spatially resolved stretching-rotation-stretching sequence in flow topology as elementary structure of fluid mixing
我们进行了二维数值模拟的被动搅拌的两种液体,产生两个空间上可区分的范式速度流,即几个大的扩展涡和快速振荡。利用Okubo-Weiss准则,我们绘制了流场中拉伸和旋转的区域.我们发现,一个基本的振荡序列的拉伸旋转拉伸诱导空间的再分布和浓度梯度的陡峭化,和聚合这样的序列决定流体混合在下游位置。此外,我们量化的范例“拉伸”和“折叠”的流动拓扑结构的基础上,这将有利于搅拌协议的设计开发措施。
2022-10-21 physics.flu-dyn
Variable-density effects in incompressible non-buoyant shear-driven turbulent mixing layers
使用不可压缩(低速)的直接数值模拟时,混合层涉及两种不同密度的可混溶流体的不对称性进行了研究。模拟中进行的时间配置非常大的域的大小,使混合层达到完全湍流自相似增长的延长状态。施加平均密度变化打破了相对于经典的单流体时间混合层问题的平均对称性。与先前的变密度混合层模拟不同,其中流由具有不同热力学性质的相同流体组成,密度变化目前是由于流体流之间的组成差异,导致不同的混合动力学。变密度(非Boussinesq)效应在流量统计中引入了强烈的不对称性,这可以解释为随着自由流密度差的增加,最强的湍流越来越多地迁移到较轻的流体侧。界面厚度增长率也会降低,某些厚度定义对密度和流向速度剖面之间的对齐的相应变化特别敏感。在混合层内的一个给定位置的密度的统计分布的意义上的额外的不对称性揭示,湍流的细尺度优先维持在较轻的流体,这也是最快的混合发生。这些效应影响涉及密度波动的统计数据,这对混合和对混合动力学敏感的更复杂的现象(如燃烧)具有重要意义。
2020-06-24 physics.flu-dyn
The Variable Density Model for the Rayleigh-Taylor Instability and its transformation to the diffusive, inhomogeneous, incompressible Navier-Stokes equations
它示出了如何变密度模型(VDM),统治的Rayleigh-Taylor不稳定性(RTI)的两个不可压缩流体的混溶混合可以被转换成一个扩散版本的非均匀的,不可压缩的纳维-斯托克斯方程迫使由梯度的成分密度$ρ$的混合层。这表明浮力驱动的流动如何驱动和增强纳维尔-斯托克斯湍流。位涡$q = ω\cdot\nablaρ$的作用也进行了讨论。
2021-07-30 nlin.CD physics.flu-dyn
Modeling Fluid Mixing in Microfluidic Grids
我们描述了一种方法,用于建模流体浓度分布在基于网格的微流控芯片的流体混合。该方法提供了一种预测芯片出口处的流体浓度的算法。我们的算法显着优于COMSOL有限元模拟的运行时间,同时仍然产生的结果,密切接近那些COMSOL。
2019-11-17 cs.CE physics.flu-dyn
Durotaxis in viscoelastic fluids
本研究提出主动粒子在空间不均匀粘弹性流体中的动力学理论,发现流体松弛时间梯度引发新型趋性机制,即流体中的趋硬性。
2024-11-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Topology, Braids, and Mixing in Fluids
在许多实际应用中,用移动棒搅拌流体以达到均匀性是必要的。这些杆是迫使流体元素拉伸的拓扑障碍物。由此产生的拉伸和折叠通常被观察为细丝和条纹,并且是混合的前兆。在时空图中,杆的轨迹形成一个辫子,而这个辫子的性质在流动中施加了最小的复杂性。我们回顾了流体混合的拓扑观点,并讨论了如何辫子可以用来诊断混合和构建高效的混合装置。我们介绍了一种新的,可实现的设计混合设备,银混频器,基于这些原则。
2006-09-26 nlin.CD physics.flu-dyn
A bound on the mixing rate of 2d perfect fluid flows
使用$H^{-1}$规范作为混合的措施,我们证明了二维欧拉流的环面混合被动标量最多指数。混合率线性地受涡量的BMO范数(因此也受其$L^\infty$范数)的限制。我们也给出了一个类似的标量梯度的增长率上界。
2011-08-17 math.AP physics.flu-dyn
Averaging out Inhomogeneous Newtonian Cosmologies: III. The Averaged Navier-Stokes-Poisson Equations
牛顿宇宙学的基本概念和假设的平均宇宙动力学的一致治疗所必需的制定和详细讨论。定义并分析了宇宙流场的时空平均、空间平均、时间平均和系综平均,特别注意了它们的解析性质。它示出,所有的平均程序需要一个标准的测量设备具有相同的测量时间间隔和相同的空间区域由测量设备的分辨率被规定到每个位置和每个时刻的时间在整个宇宙流体配置的安排。证明了平均宇宙流场偏导数的平均公式和平均物质导数的主要公式。导出了用流体运动学量表示的完整的平均Navier-Stokes-Poisson方程组。
2002-12-18 gr-qc physics.flu-dyn
Mixing by squirmers in stratified fluids
本研究通过球形游动体模型量化分层流体中微小游泳者的混合效率,发现近场混合与以往一致,总体混合大于点状游泳者但仍弱;小尺寸游泳者难以显著混合,但提出了若干可促进海洋混合的新途径。
2025-02-01 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Intermittent flow in yield-stress fluids slows down chaotic mixing
本文介绍了用旋转搅拌棒法对牛顿流体和屈服应力流体进行混沌混合的实验结果。我们展示了如何混合的屈服应力流体的混沌平流相比,牛顿流体的混合减少,并解释我们的结果带来光的相关机制:流体的存在,只流动间歇性,增强的屈服应力的现象,和外围区域的重要性。这一发现通过数值模拟得到证实。当不同搅拌元件的同步导致相同流体颗粒的缓慢拉伸重复时,观察到异常缓慢的混合。
2013-10-01 cond-mat.soft nlin.CD physics.flu-dyn
Cavitation nanopore in the dielectric fluid in the inhomogeneous, pulsed electric fields
讨论了在非均匀电场中,液体介质在有质动力电致伸缩力作用下纳米孔的产生和发展。它示出的电场的梯度在附近的破裂(空化纳米孔)大幅增加,并确定是否破裂增长或崩溃。液体(纳米孔)中的空化破裂倾向于沿着原始场的线拉伸。提出了与纳米孔的极点附近的二次破裂的产生相关联的击穿的机制。提出了纳米孔在水和油(分别为极性和非极性液体)中的延伸时间的估计。一个新的机制,纳米和亚纳秒击穿绝缘(Transformer)油,可以实现在附近的水微滴在现代纳秒高压设备被认为是
2014-12-19 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Self-mixing in microtubule-kinesin active fluid from nonuniform to uniform distribution of activity
活性流体在微观混合中有应用,但对具有时空变化活性的系统的混合运动学知之甚少。为了研究,紫外线激活的笼状ATP被用来激活微管驱动蛋白活性流体的控制区域,并观察与荧光示踪剂和分子染料的混合过程。在低Péclet数(扩散传输)下,活性-非活性界面以类似扩散的方式向非活性区域发展,该扩散方式由结合扩散与Michaelis-Menten动力学的简单模型描述。在高佩克莱数(对流传输)下,活性-非活性界面以类似超扩散的方式进行,这被与ATP传输耦合的活性流体流体动力学模型定性捕获。结果表明,主动流体混合涉及主动应力分布与ATP主动运输之间的复杂耦合,减少了悬浮组分的混合时间,降低了初始组分分布的影响。这项工作将通知应用程序的活性流体,以促进微流体装置中的微观混合。
2022-10-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Pre-breakdown cavitation development in the dielectric fluid in the inhomogeneous, pulsed electric fields
我们考虑了在非均匀脉冲电场中电致伸缩应力的影响下,介电流体中出现的预击穿空化纳米孔的发展。结果表明,三个特征区域可以区分附近的针电极。在电场梯度最大的第一区域中,在电压纳秒脉冲期间发生的空化纳米孔可以生长到这样的尺寸,在该尺寸下,由孔内的场加速的电子可以获得足够的能量用于相对孔壁上的液体的激发和电离,即,满足击穿条件。在第二区域中,由电致伸缩引起的负压足够大以用于空化起始(其可以通过光学方法记录),但是,在电压脉冲期间,孔没有达到跨越其边界的电势差变得足以电离或激发水分子的尺寸。并且,在第三种情况下,由于负压水平不足,空化的发展是不可能的:在该区域中,自发产生的微孔在表面张力力的影响下不生长和塌陷。本文讨论了空泡孔的膨胀动力学及其最可能形状。
2014-12-01 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Maximal mixing by incompressible fluid flows
本文考虑了一个在不可压缩流动下的粘性流体混合模型。我们证明了有限粘性耗散流在有限时间内不可能完全混合。作为混合性的度量,我们考虑Monge-Kantorovich-Rubinstein运输距离,更经典的是$H^{-1}$范数。我们推导出严格的先验下界,这些混合规范表明,混合不能进行速度比指数的时间。指数衰减的速率在初始数据中是均匀的。
2013-09-02 math-ph math.MP physics.flu-dyn
Mixing and transport by ciliary carpets: a numerical study
我们使用一个三维计算模型来研究流体的运输和混合由于一个无限阵列的纤毛的跳动。根据最近的实验,我们观察到两个不同的区域:纤毛上方的流体运输区域和纤毛尖端下方的流体混合区域。已知由于相邻纤毛之间的相位差引起的异时波增强了纤毛尖端上方的流体输送。在这项工作中,我们表明,异时波也提高了混合率在睫状体下区域,往往同时与流速的提高。我们的研究结果表明,这种同时增强运输和混合是由于增强剪切流。随着纤毛上方的流动增加,流体中的剪切速率增加,并且这种剪切增强拉伸,这是混合的基本成分。混合时间尺度的估计表明,相比扩散,混合由于纤毛节拍可能是显着的,有时占主导地位的化学扩散。
2013-12-09 physics.bio-ph physics.flu-dyn
Mutual information as a measure of mixing efficiency in viscous fluids
本文提出将混合前后粒子位置的互信息作为度量,通过环形Couette流实验和Brownian动力学模拟,证明非均匀旋转能提升混合效率,为微尺度流动提供了一种普适且无假设的混合效率衡量标准。
2023-11-16 cond-mat.stat-mech physics.data-an physics.flu-dyn
Mixing enhancement in binary fluids using optimised stirring strategies
通过移动搅拌器混合二元流体是许多工业应用中的常见过程,其中即使混合效率的适度改进也可以转化为相当大的功率节省或提高的产品质量。我们提出了一种基于梯度的非线性优化方案来最小化被动标量的混合范数。两个圆柱形搅拌器的速度,同心圆路径上移动的圆形容器内,代表的控制变量,并采用迭代直接伴随算法,以达到增强的混合结果。相关的搅拌协议的特征在于由搅拌器的动作产生和促进的涡旋结构的复杂相互作用。优化过程的完全收敛需要惩罚运动物体加速度的约束。在这些条件下,可以实现相当大的混合增强,即使由于优化问题的非凸性质而不能保证最优。我们的方法的各种挑战和扩展进行了讨论。
2019-11-25 math.OC physics.flu-dyn
Coupling Stokes flow with inhomogeneous poroelasticity
我们调查的行为通量驱动流通过一个单相流体域耦合到一个两相多孔弹性域。流体域由不可压缩的牛顿粘性流体组成,而多孔弹性域由填充有相同粘性流体的线弹性固体组成。多孔弹性域的材料性质,即渗透率和弹性参数,取决于非均匀的初始孔隙度场。我们确定的无量纲参数的行为的耦合问题:驱动速度和达西流的幅度之间的比率在多孔弹性域,和之间的比率的粘性压力尺度和大小的弹性应力在多孔弹性域。我们考虑一个灌注系统,其中流动被迫从单相流体传递到两相多孔弹性域。我们专注于一个简化的二维几何形状与小的纵横比,并进行渐近分析,推导出解析解。细长的几何形状分为四个区域,两个外部域,描述远离接口的区域和两个内部域,是跨接口的区域。我们的分析提出了定量的理解的作用时,耦合到流体域的多孔弹性域的力学响应的非均质材料的属性。分析表明,在界面区,流体和弹性行为的耦合Stokes -多孔弹性问题可以分别处理通过(i)的Stokes -达西耦合和(ii)的固体骨架应力自由。
2021-10-25 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
A gradient-based framework for maximizing mixing in binary fluids
提出了一种基于非线性直接伴随循环的二元流体混合策略优化计算框架。控制方程为非线性纳维-斯托克斯方程,通过被动标量的演化方程进行增广,并通过基于谱傅立叶的方法进行求解。搅拌器嵌入在计算域中的Brinkman惩罚技术,和搅拌器的形状和路径梯度计算从伴随的解决方案。四种情况下,增加的复杂性被认为是,这表明计算方法和算法的效率和有效性。在所有情况下,在外部施加的范围内,混合效率都得到了显著的改善。
2020-01-23 math.OC physics.comp-ph physics.flu-dyn
Simulation of particle mixing in turbulent channel flow due to intrinsic fluid velocity fluctuation
我们结合离散元模拟与随机过程来模拟球形颗粒在湍流槽道流中的运动。利用该模型,我们研究了两种颗粒在通道中流动的混合特性。我们发现混合区的长度与管道的线性增加。研究了不同雷诺数下的流动。在泰勒微尺度下的临界雷诺数$R_{c} \approx 300$附近,混合速率强烈依赖于雷诺数。高于$R_{c}$,混合速率几乎保持恒定。
2011-02-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Fluid mixing by curved trajectories of microswimmers
我们认为示踪剂扩散$D_{rr}$,从运行和翻滚运动的低雷诺数游泳者,如细菌。假设在稀释的悬浮液中,细菌以不相关的长度$λ$移动,我们获得了三维偶极游泳者的$D_{rr}$的精确表达式,从而解释了这与$λ$无关的令人惊讶的结果。我们比较了$D_{rr}$的贡献示踪剂扩散夹带。
2013-07-23 cond-mat.soft nlin.CD physics.bio-ph