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高液面共振圆柱形混合容器中的表面波特性

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【作者】 庞琳佳王小鹏陈松奚延辉

【Author】 PANG Linjia;WANG Xiaopeng;CHEN Song;XI Yanhui;School of Mechanical Engineering, Xi’an Jiaotong University;State Key Laboratory of Efficient Development and Utilization of Fluorine and Nitrogen Chemical Resources, Xi’an Institute of Modern Chemistry;

【通讯作者】 王小鹏;

【机构】 西安交通大学机械工程学院西安近代化学研究所氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室

【摘要】 针对共振混合容器中表面波结构、演变过程和参数激励对其影响等问题,借鉴摄动展开对表面波控制方程的求解方法,探究了混合容器中自由液面表面波特性。利用共振混合容器边界条件,建立了相应的数学几何模型,以小振幅波理论为基础,采用摄动方法对模型方程进行求解;对盛有液面高度为7 cm的水溶液的混合容器,分别以36、52 Hz作为驱动频率对其表面波模式进行了数值分析,得到表面波(8,4)模式、(7,6)模式图及其波峰波谷图;探究了(7,6)模式下某一时间段内表面波波纹随时间的变化情况,对其水波波纹进行定性描述,并对(7,6)模式下的时空混沌进行了分析。研究结果表明:表面波模式会随驱动频率的增加而变得复杂,在表面波(7,6)模式完全形成前后,混合容器中的水波波峰、波谷位置发生了明显变化,共振混合参数的不稳定性会导致时空混沌的产生,并出现时空混沌与表面波条纹共存的现象。

【基金】 国防科技工业基础产品创新计划资助项目
  • 【分类号】TH69
  • 【下载频次】32
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