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标量混合的扩散片方法。 (英语) Zbl 1419.76282号

摘要:扩散条法(DSM)是一种用于混合计算的近精确数值方法,最初在二维中发展[P.梅尼尔E.维勒莫同上,第662页,第134-172页(2010年;Zbl 1205.76250号)]. 该方法由以下拉伸材质线组成,用于计算生成的标量场后部,在此扩展为三维流。我们描述了这个过程及其三维特性,它依赖于三角曲面的拉格朗日平流,从中提取拉伸速率来推断标量场。该方法首先在中等Péclet数下与求解Batchelor涡旋对流扩散方程的经典伪谱方法进行了验证,然后应用于一个简单的Taylor-Couette实验装置,该装置在顶端圆盘、底端圆盘和外圆柱处具有非旋转边界条件。这种运动产生了一种精细但可控的稳定三维流动,依赖于内筒旋转产生的埃克曼泵送。在层流条件下,由水平中平面分隔的循环双胞结构由嵌套圆环状流管形成。流动中的标量水滴经历拉格朗日振荡动力学,经历拉伸和压缩,驱动混合过程。DSM能够通过沿平流水滴表面的单变量计算来计算水滴延伸率和标量浓度分布,捕获实验中观察到的丰富演变。有趣的是,在这个轴对称和稳定的三维流动中的混合过程导致了表面在时间上的线性增长,这与在二维剪切中获得的增长相似。最后讨论了该方法的潜力、局限性和对更一般流的扩展。

理学硕士:

76层25 湍流输送、混合
76平方米 谱方法在流体力学问题中的应用

关键词:

混合
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全文: 内政部 哈尔

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