混沌挤出过程相空间动力学行为分析与表征

高分子材料科学与工程, 2008, 24(12): 34-41.

混沌挤出过程相空间动力学行为分析与表征

徐百平 ^1, , 宋建 ^2, , 彭响方 ^3, , 谢芳 ^4, , 冯彦洪 ^5,

1.广东轻工职业技术学院轻化工程系,广东,广州,510300;华南理工大学聚合物成型加工教育部重点实验室,广东,广州,510640

2.华南理工大学聚合物成型加工教育部重点实验室,广东,广州,510640

3.华南理工大学聚合物成型加工教育部重点实验室,广东,广州,510640

4.华南理工大学聚合物成型加工教育部重点实验室,广东,广州,510640

5.华南理工大学聚合物成型加工教育部重点实验室,广东,广州,510640

基金项目: 广东轻工职业技术学院科研启动基金(200601) 聚合物成型加工教育部重点实验室开放课题(20061002)

关键词：混沌挤出 , 混合 , 动力学行为 , 相空间 , 分析与表征

Analysis and Characterization of Dynamics Performance in Phase Space During the Course of Chaotic Extrusion

根据对称性与周期性,建立了混沌螺杆螺槽的混合过程动力学模型.采用有限体积方法,得到一个周期长度速度场数值解,将结果映射到3个周期长度的相空间内对混沌混合过程动力学进行分析与表征.结果表明,常规的层流混合和混沌混合区域共存,两种混合区域通过"8"字型同宿轨道包围的KAM岛分割开来,内部为常规混合区域,外围为混沌混合区域.示踪粒子在三维重构的相空间内动力学行为清楚地刻画了系统向混沌进发的过程及速度.另外,由于长度有限,混沌混合的作用受到限制,不再具有无穷的自相似结构,可以采用KAM岛的区域大小来表征混合.

参考文献

[1]	Muzzio FJ.;Cerbelli S.;Giona M.;Adrover A.;Alvarez MM. .The intermaterial area density generated by time- and spatially periodic 2D chaotic flows[J].Chemical Engineering Science,2000(8):1497-1508.
[2]	S. J. KIM;T. H. KWON .Enhancement of Mixing Performance of Single-Screw Extrusion Processes via Chaotic Flows: Part Ⅱ. Numerical Study[J].Advances in Polymer Technology,1996(1):55-69.
[3]	Hwang WR.;Kwon TH. .Dynamical modeling of Chaos single-screw extruder and its three-dimensional numerical analysis[J].Polymer engineering and science,2000(3):702-714.
[4]	W.R.Hwang;H.S.Jun;T.H.Kwon .Experiments on chaotic mixing in a screw channel flow[J].AIChE Journal,2002(8):1621-1630.
[5]	徐百平,瞿金平.单螺杆混沌挤出过程周期性行为数值模拟[J].现代塑料加工应用,2007(01):42-45.

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