利用共振控制平移旋转液滴内的混沌混合

增强和控制液滴内的混沌平流或混沌混合对于多种应用至关重要，包括使用微观“离散”流体体积（液滴）作为微反应器的数字微流控设备。在这项工作中，我们考虑一个平移的球形液滴的斯托克斯流，并通过施加一个时间周期性的刚体旋转来扰动它。利用动力系统的工具，我们在先前的工作中已经表明，旋转不仅导致一个或多个三维混沌混合区域（其中混合通过物质线的拉伸和折叠发生），而且还提供了控制液滴内混沌混合的大小和位置的可能性。这种控制是通过适当调整旋转的振幅和频率来实现的，以便利用系统的固有频率与外部强迫频率之间的共振。在本文中，我们研究了旋转轴方向作为第三个参数对混沌混合区域的影响，并提出了一个实验装置来实现所讨论的技术。