气液两相流流型特征无监督提取的卷积自编码器:机理及应用

1

作者 陈思睿 毕景良 +2 位作者 王雷 李元媛 陆规 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期847-857,共11页

在气液两相流的测量中,流型的准确识别是压降、换热等热工参数测量的基础。传统的两相流方法由于试验条件和数据的局限性使得在不同工况下的适用性有限。人工智能算法可以同时兼顾效率和精度,但特征提取方法仍是识别的难点。流型的准确... 在气液两相流的测量中,流型的准确识别是压降、换热等热工参数测量的基础。传统的两相流方法由于试验条件和数据的局限性使得在不同工况下的适用性有限。人工智能算法可以同时兼顾效率和精度,但特征提取方法仍是识别的难点。流型的准确识别对于解释数据,改进模型,以及提高应用效果方面具有重要意义。因此提出了一种基于卷积自编码器的无监督学习的特征提取方法,将特征提取后分别输入到随机森林,支持向量机以及前馈神经网络分类器中进行分类。实验结果表明,对四种流型的识别精度都达到了99%以上,说明卷积自编码器特征提取方法能显著地提高分类算法的准确率,对不同的分类器具有很好的兼容性,也为今后流型识别的特征提取方法提供了帮助。 展开更多

关键词 气液两相流 气泡 神经网络 算法

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基于SCO_(2)发汗冷却特性的数值研究

2

作者 张嵯 贾洲侠 +1 位作者 陆规 孟境辉 《强度与环境》 CSCD 2024年第5期35-43,共9页

发汗冷却作为一种先进的冷却技术可用于航天器的热防护过程中。进一步提高发汗冷却性能是实现更高效热管理和延长航天器寿命的关键所在。本研究选用物性优于传统冷却工质的超临界二氧化碳(SCO_(2))作为发汗冷却的冷却剂,开展了不同孔隙... 发汗冷却作为一种先进的冷却技术可用于航天器的热防护过程中。进一步提高发汗冷却性能是实现更高效热管理和延长航天器寿命的关键所在。本研究选用物性优于传统冷却工质的超临界二氧化碳(SCO_(2))作为发汗冷却的冷却剂,开展了不同孔隙结构设计下SCO_(2)发汗冷却性能的数值研究,结果表明孔隙率的改变对SCO_(2)冷却剂的流量分配影响明显,发汗冷却板前缘采用较大孔隙率的设计可有效提升冷却性能。基于影响规律,对发汗冷却板进行孔隙结构优化,优化后结构的冷却性能显著提升,平均冷却效率提升至72.46%。 展开更多

关键词 发汗冷却 SCO_(2)工质 孔隙率 数值分析

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微米尺度结构特征对纳米材料热导率的影响 被引量：8

3

作者 陆规 段远源 王晓东 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期29-33,共5页

构建了包含纤维和遮光剂等功能添加物以及裂缝等非均匀结构的理想结构单元,采用等效电路的分析方法,计算了复合型隔热材料的等效热导率。通过参数计算分析,讨论了纤维和遮光剂等功能添加物以及裂缝等非均匀结构对纳米孔高效隔热材料隔... 构建了包含纤维和遮光剂等功能添加物以及裂缝等非均匀结构的理想结构单元,采用等效电路的分析方法,计算了复合型隔热材料的等效热导率。通过参数计算分析,讨论了纤维和遮光剂等功能添加物以及裂缝等非均匀结构对纳米孔高效隔热材料隔热性能的影响规律。计算结果表明,纤维和遮光剂颗粒的添加,提高了材料的固相热导率,但由于遮光剂颗粒能够有效的抑制材料的高温辐射,故存在最佳的添加比率(本文为30%);纤维的排布方向以及裂缝的大小,均对材料的隔热性能有较大的影响。 展开更多

关键词 纳米孔高效隔热材料 等效热导率 纤维 遮光剂 裂缝

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联箱形式对微通道热沉流动与传热性能的影响 被引量：8

4

作者 陆规 段远源 王晓东 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期345-354,共10页

建立了微通道热沉的三维数值模型,同时求解流体Navier-Stockes方程、能量方程和固体区域的导热方程,模型计算结果与文献报道实验数据吻合较好.设计了新型的微通道热沉,采用本文模型对其性能进行分析计算.通过在联箱内加入隔板,设计了1—... 建立了微通道热沉的三维数值模型,同时求解流体Navier-Stockes方程、能量方程和固体区域的导热方程,模型计算结果与文献报道实验数据吻合较好.设计了新型的微通道热沉,采用本文模型对其性能进行分析计算.通过在联箱内加入隔板,设计了1—6弯头新型联箱微通道热沉,通过提高每程流速和引入交替顺逆流动,降低微通道热沉的热阻并提高其均温特性,并与直通型和Z型联箱设计比较.在8种联箱设计中,蛇形弯头联箱的热阻和均温特性均优于Z型和直通联箱,即便增大Z型和直通联箱制冷剂供液泵功,其热阻和均温性也很难达到低泵功下蛇形弯头联箱的性能.蛇形弯头数大于4时,底部中心线温度分布曲线基本重合,再增大弯头数,对降低热阻和提高均温性均无明显贡献,同时会增加额外的泵功. 展开更多

关键词 微通道热沉 联箱 蛇形流场 均温性

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加热板上液滴沸腾实验研究 被引量：5

5

作者 陆规 彭晓峰 冯妍卉 《热科学与技术》 CAS CSCD 2009年第3期198-204,共7页

采用高速摄像技术研究了不同加热表面上液滴蒸发和沸腾的相变特性和壁面温度变化特性,讨论了局部相变行为对壁面温度变化的影响。同时定量的研究了三种不同表面特性的加热板对沸腾和传热的影响,以及液滴初始体积对相变的影响。结果表明... 采用高速摄像技术研究了不同加热表面上液滴蒸发和沸腾的相变特性和壁面温度变化特性,讨论了局部相变行为对壁面温度变化的影响。同时定量的研究了三种不同表面特性的加热板对沸腾和传热的影响,以及液滴初始体积对相变的影响。结果表明,表面特性和液滴尺寸对沸腾传热有较大影响。 展开更多

关键词 液滴 沸腾形态 接触角 液滴寿命 壁面温降

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纳米流体Rayleigh-Bénard细胞流的格子-Boltzmann模拟 被引量：4

6

作者 陆规 段远源 王晓东 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期1-7,共7页

采用热格子-Boltzmann方法,对两平行平板间纳米流体的Rayleigh-Bénard细胞流现象及其影响因素进行数值模拟研究,模型计算结果与方腔内纳米流体的自然对流实验结果吻合较好。讨论了纳米颗粒种类(Al2O3、Cu和SiO2)、体积分数(1%～4%... 采用热格子-Boltzmann方法,对两平行平板间纳米流体的Rayleigh-Bénard细胞流现象及其影响因素进行数值模拟研究,模型计算结果与方腔内纳米流体的自然对流实验结果吻合较好。讨论了纳米颗粒种类(Al2O3、Cu和SiO2)、体积分数(1%～4%)等因素对细胞流流动和传热的影响。研究发现平板间纳米流体的Rayleigh-Bénard细胞流的流动和传热行为明显异于纯流体,同时发现纳米流体的热导率、黏度和颗粒的热运动共同决定细胞流的流场和温度场分布的规律:热导率越大、布朗运动的越强,会减小流体温度的非均匀性,削弱对流作用,使其细胞流对涡个数减小;黏度增大也会抑制细胞流的发展。 展开更多

关键词 格子-Boltzmann模拟 Rayleigh-Bénard细胞流 对涡 纳米流体

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核化沸腾液滴的铺展实验观察 被引量：3

7

作者 陆规 彭晓峰 王晓东 《热科学与技术》 CAS CSCD 2006年第3期195-200,共6页

摘要：采用高速摄像技术可视化观察10μL液滴在不同固体表面上的蒸发及核化过程，壁面温度110～190℃。通过测量小液滴铺展面积、铺展速率，确认液滴在蒸发沸腾情况下受迫铺展与其内部气泡动态演化关系密切，也受加热板表面特性影响。13... 摘要：采用高速摄像技术可视化观察10μL液滴在不同固体表面上的蒸发及核化过程，壁面温度110～190℃。通过测量小液滴铺展面积、铺展速率，确认液滴在蒸发沸腾情况下受迫铺展与其内部气泡动态演化关系密切，也受加热板表面特性影响。130℃时液滴最容易铺展，铺展趋势随表面粗糙度增大而加强。160℃时液滴各板面液滴铺展的速度和面积非常相近。160℃以后液滴的铺展趋势与温度较低时相反，金属板越光滑越容易铺展。 展开更多

关键词 液滴 蒸发 湿润 接触角 铺展

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纳米孔隔热材料等效热导率的计算 被引量：3

8

作者 陆规 王晓东 段远源 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期1-6,共6页

通过文献调研,分别讨论了纳米孔高效隔热材料在微米尺度和纳米尺度下气体导热,纳米尺度孔结构气固耦合等效热导率,添加遮光剂颗粒的气凝胶复合等效热导率和高温辐射等效热导率的计算方法。在此基础上,调研了用于计算流固耦合等效热导率... 通过文献调研,分别讨论了纳米孔高效隔热材料在微米尺度和纳米尺度下气体导热,纳米尺度孔结构气固耦合等效热导率,添加遮光剂颗粒的气凝胶复合等效热导率和高温辐射等效热导率的计算方法。在此基础上,调研了用于计算流固耦合等效热导率计算的几种典型理想结构,结合对纳米孔高效隔热材料等效热导率有影响的各种因素及微米理想结构,采用热阻串并联的分析方法,可以计算纳米孔高效隔热材料的等效热导率。 展开更多

关键词 隔热材料 等效热导率 纤维 遮光剂 裂缝

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加热板上蒸发液滴动态特性的实验 被引量：14

9

作者 王晓东 陆规 +2 位作者 彭晓峰 张欣欣 王补宣 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1001-1007,共7页

采用高速摄像技术可视化观察5μl小液滴在铜、铝和不锈钢表面上的蒸发与核化过程，板温50～112℃。实验测量了液滴高度、湿润半径和接触角随时间的动态演化。板温低于100℃时蒸发处于自由界面蒸发模态，过程可分为两阶段，第一阶段液滴... 采用高速摄像技术可视化观察5μl小液滴在铜、铝和不锈钢表面上的蒸发与核化过程，板温50～112℃。实验测量了液滴高度、湿润半径和接触角随时间的动态演化。板温低于100℃时蒸发处于自由界面蒸发模态，过程可分为两阶段，第一阶段液滴高度和接触角连续降低，湿润半径仅比初始值略有降低；第二阶段后退角恒定，湿润半径迅速降低至零。板温高于100℃时处于核态沸腾模态，液滴内部核化及气泡动力学过程强烈依赖壁面过热度。自由界面蒸发模态和核态沸腾模态，壁面平均热流与壁温均呈线性关系，斜率的不同反映两种模态换热机制的差别。 展开更多

关键词 航空、航天推进系统 液滴 蒸发 核化 湿润 接触角

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医用大型蒸汽灭菌器蒸汽“冷点”分布特性研究 被引量：4

10

作者 许澍 李辉 +4 位作者 钟衍程 陆规 祝天宇 戴晓业 朱娟 《计量与测试技术》 2021年第7期1-4,8,共5页

医用大型灭菌器承担着医疗器械的消毒灭菌工作,关系到患者的生命安全。医疗器械灭菌过程内部的温度,尤其是局部的“冷点”温度的监测对灭菌质量有着决定性的影响。本文采用实验和数值模拟方法对医用大型灭菌器内内部冷点分布情况进行研... 医用大型灭菌器承担着医疗器械的消毒灭菌工作,关系到患者的生命安全。医疗器械灭菌过程内部的温度,尤其是局部的“冷点”温度的监测对灭菌质量有着决定性的影响。本文采用实验和数值模拟方法对医用大型灭菌器内内部冷点分布情况进行研究,为医用大型蒸汽灭菌器的计量校准和溯源提供技术依据。研究发现高温灭菌室内温度并非全部均匀分布,以点盖全的监测手段在医院灭菌监控中存在不足,单靠某一测点温度来维持除菌时间并不可靠。灭菌过程中蒸汽的流速对灭菌室内“冷点”分布极其重要,随着入口蒸汽速度的增加,温度的最大值与最小值之差逐渐减小,局部低温区域将逐渐消失;对于非满载工况,室内温度变化相差较大,传统冷点测试方法不适用。 展开更多

关键词 高温蒸汽 冷点 流动相变 灭菌 湿包 大型蒸汽灭菌器

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燃煤机组脱硫废水零排放物料-能-水耦合机制及优化 被引量：6

11

作者 陈程 陈鑫 +3 位作者 徐凤 吴斌 李元媛 陆规 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期5800-5809,共10页

湿法脱硫排出的废水是燃煤机组废水中最难处理的末端废水之一。热法固化是实现脱硫废水零排放的必然途径。通过构建整个燃煤机组厂级尺度热力系统虚拟仿真模型,从能量流、物料流、水平衡及其之间的相互影响机制的角度对比分析了目前三... 湿法脱硫排出的废水是燃煤机组废水中最难处理的末端废水之一。热法固化是实现脱硫废水零排放的必然途径。通过构建整个燃煤机组厂级尺度热力系统虚拟仿真模型,从能量流、物料流、水平衡及其之间的相互影响机制的角度对比分析了目前三种主流不同脱硫工艺路线的优劣。在此基础上,提出了基于吸附式热泵和多效蒸馏浓缩,废热用于干燥的新型脱硫工艺,新工艺所需的高温烟气量最小,仅为旁路直喷式的1/5,为目前主流浓缩干燥方案的1/3,在回收水分的同时,极大降低高温烟气的消耗量,降低对主机安全性的影响。相关研究可以为燃煤机组脱硫废水零排放及深度节水提供新的解决思路。 展开更多

关键词 脱硫废水 零排放 物料-水-能耦合 多效蒸馏 吸收式热泵

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火电厂乏汽-烟气余热耦合提质利用热泵系统研究 被引量：3

12

作者 陈程 陈鑫 +4 位作者 徐凤 吴斌 肖军 李元媛 陆规 《制冷技术》 2020年第5期41-46,52,共7页

本文采用系统热力学建模方法构建燃煤电厂级尺度热力系统模型,提出一种新的汽轮机乏汽余热及锅炉排烟烟气余热能量品质耦合提升及利用系统进行了性能分析研究。分析了旁路烟气温度、循环水温及其凝结水旁路温度等对耦合利用系统性能的... 本文采用系统热力学建模方法构建燃煤电厂级尺度热力系统模型,提出一种新的汽轮机乏汽余热及锅炉排烟烟气余热能量品质耦合提升及利用系统进行了性能分析研究。分析了旁路烟气温度、循环水温及其凝结水旁路温度等对耦合利用系统性能的影响。结果表明:采用烟气旁路作为热泵系统驱动热源,设计热泵系统性能系数(COP)达1.70,从循环冷却水和烟气吸热31.93 MW,给凝结水提供77.55 MW的热量,可节约煤耗量2.1 g/(kW·h)左右,烟气冷凝水产生量可达70 t/h,凝结水中脱除烟气中的可溶性颗粒可达65.40 t/年,节能节水减排潜力巨大。 展开更多

关键词 乏汽余热 烟气余热 能量品质 吸收式热泵

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基于外形不确定性的热防护系统概率设计

13

作者 张凯 石钊旭 +2 位作者 郑小鹏 许诺 陆规 《导弹与航天运载技术（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第5期24-30,共7页

飞行器热防护系统精细化设计是提高热防护系统性能、降低系统质量的必要途径。通过构建典型形状(球头、平板、锥体)热防护系统概率化模型,研究不同来流环境热流、几何外形参数以及材料热物性参数等输入参数的概率特性分布在热防护系统... 飞行器热防护系统精细化设计是提高热防护系统性能、降低系统质量的必要途径。通过构建典型形状(球头、平板、锥体)热防护系统概率化模型,研究不同来流环境热流、几何外形参数以及材料热物性参数等输入参数的概率特性分布在热防护系统设计中的传播特性,及其对典型形状热防护性能的影响。提出了不同几何外形的三维物理场快速预测模型遴选方法。讨论系统温度场分布、系统热防护特性对外形不确定参数的敏感性,开展不同外形几何隔热层厚度优化及其可靠性评估,为热防护层精细化研究提供理论支撑。 展开更多

关键词 热防护系统 概率设计 气动外形 不确定性 灵敏度

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基于机器学习的气液相变换热反演及应用

14

作者 杨博皓 焦炜 +2 位作者 毕景良 王雷 陆规 《工程热物理学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期3341-3347,共7页

相比于线性的热传导问题,气泡信息的快速获取,换热系数的预测、沸腾现象的非线性预测的问题研究目前仍极具挑战。本文使用卷积神经网络、深度前馈神经网络、经验关联式结合随机森林的数据驱动方法,进行气泡动力学行为的快速获取、相变... 相比于线性的热传导问题,气泡信息的快速获取,换热系数的预测、沸腾现象的非线性预测的问题研究目前仍极具挑战。本文使用卷积神经网络、深度前馈神经网络、经验关联式结合随机森林的数据驱动方法,进行气泡动力学行为的快速获取、相变换热系数的快速反演及沸腾特殊现象的预测。结果表明,数据驱动的机器学习方法能够快速准确地预测相变换热过程中的问题,气泡信息获取准确率达到96%,相变换热系数反演及特殊现象预测拟合优度均高于0.95。本研究可为相变换热反演问题提供新的解决思路。 展开更多

关键词 相变换热 机器学习 气泡动力学 热工水力参数

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电润湿在微纳能源利用系统中的应用 被引量：2

15

作者 陆规 林殿吉 王晓东 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期799-811,共13页

电润湿已广泛应用于微流系统、电子变焦微透镜、电子纸、电润湿显示器中.本文重点关注电润湿在新兴的微纳能源转换和利用系统中的应用,沿着"基础理论-应用基础-应用"的思路对电润湿的研究现状进行梳理,首先介绍电润湿的基础... 电润湿已广泛应用于微流系统、电子变焦微透镜、电子纸、电润湿显示器中.本文重点关注电润湿在新兴的微纳能源转换和利用系统中的应用,沿着"基础理论-应用基础-应用"的思路对电润湿的研究现状进行梳理,首先介绍电润湿的基础理论及其目前仍面临的瓶颈问题,其次从材料、结构及复杂条件下特殊现象角度综述电润湿在应用过程需要解决的关键基础问题,最后总结电润湿在新兴的微纳能源转换和利用系统,包括微通道系统、电子冷却、相变换热和太阳能光电系统中的应用. 展开更多

关键词 电润湿 接触角 微通道 相变换热 能源转换

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气泡生长的界面质点受力法模型与实验研究

16

作者 杨立新 彭晶楠 +1 位作者 翟雨佳 陆规 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第S1期141-150,共10页

基于Lagrange思想提出一种界面质点受力法模型用于描述气液界面的动态演化过程,该模型将气液界面离散成一系列的质点,对各质点建立受力模型及其运动方程,通过各质点运动轨迹的求解获得动态演化的气液界面.应用此模型对水下壁面开孔注入... 基于Lagrange思想提出一种界面质点受力法模型用于描述气液界面的动态演化过程,该模型将气液界面离散成一系列的质点,对各质点建立受力模型及其运动方程,通过各质点运动轨迹的求解获得动态演化的气液界面.应用此模型对水下壁面开孔注入不凝性气体气泡的动态生长过程进行了数值模拟研究,预测了气泡的脱离直径和脱离时间.建立可视化实验台,进行了3种不同开孔孔径和10组不同充入流量的气泡生长实验,对模拟结果进行了验证分析.研究结果表明,质点受力法对气泡生长过程形状演化、脱离直径和脱离时间的计算结果均与相同工况实验结果吻合很好,从而验证了该方法的有效性. 展开更多

关键词 质点法 气泡生长模型 气泡脱离直径 气泡脱离时间

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不同类型缺陷对多层石墨烯热导率的影响 被引量：3

17

作者 斯超 陆规 +3 位作者 王晓东 曹炳阳 樊桢 冯志海 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2012-2017,共6页

本文采用分子动力学方法研究了300 K,650 K和1400 K温度下,片层尺寸8.70×7.48 nm2的12层石墨烯在一定数量的空位缺陷、杂质N原子和杂质化学官能团-CH3影响下的热导率。采用频谱能量密度分析方法求解了声子色散关系。结果发现杂质N... 本文采用分子动力学方法研究了300 K,650 K和1400 K温度下,片层尺寸8.70×7.48 nm2的12层石墨烯在一定数量的空位缺陷、杂质N原子和杂质化学官能团-CH3影响下的热导率。采用频谱能量密度分析方法求解了声子色散关系。结果发现杂质N原子掺杂仅影响了材料内原子质量和键长键角,对热导率影响较小;而-CH_3官能团引入了额外的官能团平动和转动能量,对热导率有一定影响;空位缺陷不仅影响了声子传递,还额外激发了高频声子,对热导率影响最大。 展开更多

关键词 石墨烯 热导率 分子动力学 频谱能量密度 缺陷

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雪花拓扑极板质子交换膜燃料电池性能优化 被引量：6

18

作者 李宇婷 陆规 李元媛 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2900-2907,共8页

质子交换膜燃料电池双极板最优流型是提高电池性能的关键,好的流场设计能促使反应气体向扩散层快速扩散和液态水的有效移除。本文提出仿雪花状新型流场设计,能同时兼顾肺部仿生和叶片仿生生物流道的优点。采用三维稳态常温单相质子交换... 质子交换膜燃料电池双极板最优流型是提高电池性能的关键,好的流场设计能促使反应气体向扩散层快速扩散和液态水的有效移除。本文提出仿雪花状新型流场设计,能同时兼顾肺部仿生和叶片仿生生物流道的优点。采用三维稳态常温单相质子交换膜燃料电池模型对比分析仿雪花状流场和传统双蛇形流场电池的性能,对比两种流道电池的极化曲线、功率密度曲线以及局部燃料、生成物组分浓度、电流密度分布等。结果表明,在相同运行工况情况下,仿雪花状流场质子交换膜燃料电池比传统双蛇形流场,可以极大降低整体压降,提高反应物均匀性,峰值功率是传统双蛇形流场的1.45倍。仿雪花状流道对燃料气体质量输运、微通道液态水管理、整体压降等方面具有非常明显优势,有望成为燃料电池新型流场设计的有益补充。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 雪花拓扑流场 压降 水管理

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电毛细驱动液态金属液滴可寻址运动特性研究 被引量：2

19

作者 白冰鹤 陆规 +1 位作者 闵琪 李元媛 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1845-1850,共6页

液态金属作为新型材料广泛应用于生物医疗、机械制造等领域。液态金属的高动力黏度和高表面张力等特性使得液态金属液滴可寻址操控的研究目前仍极具挑战。本文提出采用梯度电压驱动液态金属液滴在黏性溶液中运动的方法,与传统功能梯度... 液态金属作为新型材料广泛应用于生物医疗、机械制造等领域。液态金属的高动力黏度和高表面张力等特性使得液态金属液滴可寻址操控的研究目前仍极具挑战。本文提出采用梯度电压驱动液态金属液滴在黏性溶液中运动的方法,与传统功能梯度表面方法相比,该方法不需要依赖特殊的固体表面,更精准灵活地调控液滴运动。采用水平集技术模拟对比梯度电势、梯度表面和两者共同驱动三种方式的液滴自动寻址过程动力学特性。结果验证了梯度电势驱动液态金属液滴定向运动的可行性。本文详细讨论了液态金属液滴、周围流体的黏度及表面张力等参数也会对液态金属驱动过程产生影响,并设计了操控液滴定向寻址运动、分裂等的蜂窝状组合电极表面,相关研究可为液态金属可寻址定向运动提供理论指导。 展开更多

关键词 液态金属 电驱动 表面湿润性 动力黏度 表面张力

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纳米流体动态湿润的格子-Boltzmann模拟

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作者 陆规 王晓东 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期145-153,共9页

纳米流体动态湿润特性与纳米颗粒的微观运动密切相关。由于缺乏纳米尺度的实验观测技术及相关理论描述,纳米流体动态湿润的研究极具挑战,相关机理仍未明晰。采用格子-Boltzmann方法研究纳米颗粒在纳米尺度下（10-9 m）的微观运动及颗粒... 纳米流体动态湿润特性与纳米颗粒的微观运动密切相关。由于缺乏纳米尺度的实验观测技术及相关理论描述,纳米流体动态湿润的研究极具挑战,相关机理仍未明晰。采用格子-Boltzmann方法研究纳米颗粒在纳米尺度下（10-9 m）的微观运动及颗粒沉积所导致的基液流体表面张力、流变性改变及结构分离压力对宏观动态湿润（10-3 m）的影响机制。结果表明,纳米颗粒对基液的表面张力的改性影响纳米流体平衡湿润特性,决定纳米流体是完全浸润还是部分浸润。而纳米颗粒对基液流体流变性的改变影响纳米流体动态湿润过程的铺展指数。纳米颗粒在液滴底部的沉积对动态湿润过程影响较小,而在接触线区域的沉积显著改变纳米流体的动态湿润行为。研究尝试从跨尺度的角度阐释纳米颗粒微观运动对宏观动态湿润行为的影响,探索从微观层面调控纳米流体动态湿润的新方法。 展开更多

关键词 纳米流体 湿润动力学 微观耗散 自组装 分离压

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