Effektivität der Rührmaße in einer achsensymmetrischen Drehkreisringströmung

Lagrangerühren in einem thermisch gesteuerten Drehkreisring wird numerisch untersucht mit der Nutzung von einem Navier-Stokes-Modell und einer Runge-Kutta-Integrationsroutine. Die Rühreigenschaften werden untersucht mit der Nutzung von endlich-skalige Lyapunovexponenten, Lagrangian Coherent Structures und eine Austretensmethode. Die Fähigkeit dieser Methoden, Transportbarrieren, Gebiete von gut- oder schlecht gerührt Strömung und stabile- und instabile Mannigfaltigkeiten zu kennzeichnen, wird untersucht, und auch die Rühreigenschaften des Drehkreisringsströmung. Es wird festgestellt, dass die endlich-skalige Lyapunovexponenten die Drehkreisringströmungen effizienter beschreiben, als die Lagrangian Coherent Structures und die Austretensmethode. Die Rührstärke variiert monoton mit der thermischen Forcingamplitude, aber nicht monoton mit der Forcingfrequenz. Die untersuchte Strömungen sind achsensymmetrisch (d. h. zweidimensional) und zeitunabhängig.