基于变换流体动力学的文丘里效应旋聚器的设计与非互易特性研究

流动超材料与变换流体动力学的发展丰富了人们对于流体流动控制的方法.本文基于变换流体动力学,耦合流动旋转与放大功能,设计出了具有张量化黏度的流动旋聚器.从数值模拟层面验证了旋聚器可在蠕动流状态下同时实现对流速的放大和旋转功能.在旋聚器中心流域,流体流速被放大,呈现出文丘里效应;在旋聚器外部区域,流体流动状态不会因旋聚器的存在而受到干扰,保持原有的流动状态.除此之外,本文发现并解释了空间坐标变换的非互易性所造成的旋转滞后现象的本质.本文所研究内容扩展并优化了现有的流体流动聚集功能;提出了文丘里效应相关应用的一种新途径;为超材料的非互易坐标变换设计提供了新的思路.