ديناميك غيرخطي گردابه هاي چشمك زن جهت تحليل اختلاط

كارشناسي

اختلاط يكي از واحدهاي بنيادين در فرآيندهاي صنايع شيميايي، دارويي و غذايي است. علاوه بر همگن بودن كه هدف اصلي است كنترل نرخ مبادله گرما و جرم، كنترل واكنش ها و تغييرات ساختاري هدف هاي بعدي اختلاط هستند. يكي از انواع مهم اختلاط، مخلوط كردن سيال هاي بسيار لزج است كه موضوع مورد بحث در فرايندهاي تهيه غذا و ساخت و آميختگي پليمرها مي باشد. يكي از بارزترين نشانه هاي آشوب جدايي نمايي نقاطي كه در ابتدا به هم نزديك هستند، مي باشد. اگر تمام نقاط نزديك به هم در ناحيه اي از جريان بصورت نمايي از هم جدا شوند، نتيجه نهايي براي سيال بهبود يافتن اختلاط است، پس استفاده از رفتار آشوبناك و ديناميك غير خطي مي تواند در اختلاط موثر به ما كمك كند. در جريان هاي تراكم ناپذير و استوكس دانستن ميدان سرعت براي تعيين موقعيت مكاني ذرات بعد از يك مدت زمان خاص كافي است. نگاشت هاي پوآنكاره مربوط به ميدان سرعت مي توانند در مشخص كردن مناطق اختلاط آشوبناك و حركت منظم به ما كمك كنند. اين نگاشت ها ممكن است شامل نقاط متناوب و جزاير تناوبي باشند. اين نواحي با بقيه سيال مخلوط نمي شوند و سيال نه مي تواند به آن ها نفوذ كند و نه از آن ها خارج شود، پس عامل محدود كننده اختلاط بوده و پيداكردن آن ها ضروري است. حتي ساده ترين سيستم هاي ديناميكي توانايي ايجاد الگوهاي پيچيده و در نهايت آشوب را دارند. در اين مقاله به نمونه اي از اين سيستم ها يعني جريان گردابه چشمك زن كه شامل دو گردابه مجزا است و بصورت تناوبي روشن و خاموش مي شوند، مي پردازيم.

196832

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مكانيك

زينب پورانصاري