Cahn-Hilliard 流中靶型图案的形成与演化
流体动力学
2017-11-08 v3
摘要
我们研究了 2D Cahn-Hilliard 系统单涡旋中浓度场的演化，以更好地理解该系统中的标量混合过程。本研究扩展了 2D MHD 中通量排出的经典研究以及 2D 流体中势涡度的均匀化。模拟结果表明演化分为三个阶段：(A) 形成果冻卷图案，其浓度场沿螺旋线恒定；(B) 等浓度线拓扑结构的变化；以及 (C) 形成靶型图案，其等浓度线遵循同心环。在最终的靶型图案阶段，等浓度带与流线对齐。结果表明靶型图案是亚稳态。带合并过程在相对于涡旋翻转时间呈指数级长的时间尺度上持续。带合并过程类似于漂移-ZF 阶梯中的台阶合并；这是 Cahn-Hilliard 方程描述的相分离图案长时间演化的特征。
引用
@article{arxiv.1706.10052,
title = {Formation and Evolution of Target Patterns in Cahn-Hilliard Flows},
author = {Xiang Fan and P. H. Diamond and Luis Chacón},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.10052},
year = {2017}
}