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不可压缩流的扩散限制混合。 (英语) Zbl 1390.76840号

小结:通过适当地对流被动示踪剂,产生较小的丝状长度尺度,不可压缩流可以成为有效的混合器。此外,由于扩散能够使被动示踪剂均匀化,因此通常认为扩散有利于混合。然而,我们提供的数值证据表明,在平流和扩散都活跃的情况下,扩散可能会通过限制不可压缩最优流的混合效果而产生负面影响。这一限制似乎是由于存在一个由G.K.Batchelor公司长度[J.流体力学5,113–134(1959;Zbl 0085.39701号)]. 这种长度刻度限制可能反过来影响长期混合速率。更具体地说,我们考虑能量和拟能流约束下的局部-时间流优化,目标是使混合速率最大化。我们观察到,对于有enstrof-bounded的最优流,扩散强度可能不会影响长期混合速率。然而,对于能量受限的最优流,扩散强度的增加可以降低混合速率。我们通过扩展Z.林等【流体力学杂志675、465–476(2011;Zbl 1241.76361号)]和C.-C.潘【公共偏微分方程21,No.3–4,521–539(1996;Zbl 0852.35055号)].

MSC公司:

76兰特 扩散
37A25型 遍历性、混合、混合速率
76层25 湍流输送、混合
76D55型 不可压缩粘性流体的流动控制与优化
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参考文献:

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