该课题以实现低切割、低能耗的层流混合为目标,设计制作了低雷诺数扭管混沌混俣器.并对其内的混合操作进行了系统的理论分析、数值模拟及实验研究.首先,该课题采用伽辽金摄动法,对扭管中的流体流动进行数值分析,求解了单段弯管内二次流的二阶近似解析解.与纯粹的数值模拟结果相比,吻合得很好.这一工作,保证了后续的混沌分析能顺利进行.然后,以扭管中的二次流速度场作用为动力系统,采用非线性动力学的理论与方法对其进行分析.说明扭管中确实产生了马蹄形映射和混沌现象,并分析混沌现象对流体产生的混合作用.同时,采用数值方法模拟了流体质点、不同的流体物质线及流体物质面在混沌映射中的混合情况,并研究扭管的结构形式及二次流参数对混沌混合的影响.根据流体在运动过程中的变形与速度场的关系;对流体在扭管混沌混合过程中的拉伸与折叠进行定量分析与计算.最后,基本于流场可视化方法,采用自行设计制作的实验系统,对扭管中的混沌混合进行了实验研究.