Patterns in chaotically mixing fluid flows
Final Report Abstract
In diesem Projekt wurden Muster untersucht, die in verschiedenen fluiden Strömungen auftreten. Dabei wurden die folgenden grundsätzlichen Fragen mit analytischen und numerischen Methoden untersucht: Muster und Mischung von advektierten passiven und reaktiven Skalaren in offenen und geschlossenen Strömungen, der Einfluss von Trägheits-, Gedächtnis und Volumenkräften, sowie der Einfluss von Kompressibilität des Fluids auf auftretende Muster. Im Falle von Reaktions- Advektions-Diffusions-Systemen, betrachteten wir den Übergang zum räumlich inhomogenen Regime in geschlossenen, mischenden Strömungen mit zeitunabhängiger, regulärer und chaotischer Reaktion. Eine konsistent, dazugehörige Theorie ist entwickelt worden. Weiter, wurden offene Strömungen betrachtet und die Probleme der Verbesserung von Mischungseigenschaften in Mikroströmungen sowie mischungsinduzierte globale Moden in aktiven Strömungen untersucht. Um die Rolle verschiedener Kräfte auf Teilchen in fluiden Strömungen zu studieren, wurden verschiedene zwei-Phasen Systeme in verschiedenen Situationen betrachtet. Die Forschungen konzentrierten sich hier insbesondere auf den Effekt des Teilcheneinfangs, Teilchenanreicherung und der Dynamik unter Vibrationseinfluss.
Publications
- D. V. Lyubimov, A. V. Sträube, T. P. Lyubimova, Capture of particles of dust by convective flow, Phys. Fluids, 17(6): 063302 (2005).
- A. V. Sträube, M. Abel, A. Pikovsky, Temporal chaos versus spatial mixing in reactionadvection- diffusion systems, Phys. Rev. Lett, 93(17): 174501 (2004).
- D. V. Lyubimov, T. P. Lyubimova, A. V. Sträube, Accumulation of solid particles in convective flows, Micrograv. Sei. Techno!., XVI(l): 210 (2005).
