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微通道设备在众多领域都有着重要的应用.采用相场理论,对错流接触T型微通道内两相流动进行模拟研究.考察毛细数、流量比、黏性比对离散相的影响,得到挤压机制向滴落机制过渡的临界毛细数是0.012.结果表明,挤压机制下,黏性比对离散相长度的影响可忽略,固定毛细数、离散相长度与流量比呈线性增长;滴落机制中,离散相长度与黏性比大小成反比.这些基本规律,为有效控制微通道内离散相尺寸和微通道系统优化设计提供了一定的依据. 相似文献
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《南阳师范学院学报》2022,(3):28-33
滑移边界条件表示固液界面处的速度不连续性.采用VOF(Volume of Fluid)方法捕捉两相相界面的移动,利用自适应笛卡尔网格技术提高了运动界面求解的精度和分辨率,实现了液滴撞击动力学的数值模拟.通过实验对比了液滴撞击光滑固体表面的运动特征,研究了固液界面边界滑移对液滴撞击亲水/疏水壁面引发振荡行为的影响. 相似文献
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《浙江大学学报(A卷英文版)》2019,(1)
目的:微通道以其效率高、体积小等特点在许多领域有着越来越广泛的应用。特斯拉阀是一种没有运动部件的止回阀,在微流动控制领域有着明显的优势。大量研究表明,将纳米流体运用到微尺度通道中可明显提高换热效率。本文将二者结合,研究Al2O3-水纳米流体在微尺度特斯拉阀中的流动特性,为微尺度特斯拉阀以及纳米流体的进一步研究提供参考。创新点:1.将特斯拉阀应用于纳米流体的微流动控制中;2.研究不同的操作条件和不同的介质特性对纳米流体在微尺度特斯拉阀中流动特性的影响;3.研究纳米流体在微尺度特斯拉阀中不同流动方向的流体分布和压力情况,并根据特斯拉阀的压降比(反向流动压降/正向流动压降)来分析特斯拉阀对微流动的控制效果。方法:1.建立微尺度特斯拉阀的三维模型;2.通过有效性验证的数值方法,在不同操作条件和不同流动介质特性的情况下,模拟纳米流体在微尺度特斯拉阀中正反两个方向的流动;3.根据流体在流动过程中的分布以及压力的变化情况,分析温度、流体流量和纳米颗粒体积分数对纳米流体在微尺度特斯拉阀中流动特性的影响。结论:1.纳米流体在特斯拉阀中正向流动时,大部分流体进入了分叉段中的直通道;而反向流动时,大部分流体进入了分叉段中的弧形通道,并且随着流量、温度和纳米颗粒体积分数的增加,主流量的百分比增加。2.当纳米流体反向流动时,在弧形通道出口处的射流对压降的影响非常明显,这是导致反向流动压降大于正向流动的重要原因。3.特斯拉阀的压降比受流量的影响最显著;在本文的研究范围内,压降比随着流量的增加而线性增加。 相似文献
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液滴撞击壁面现象常见于在雨水收集、喷雾冷却、喷漆和喷墨打印等实际应用场合。针对单液滴撞击壁面的振荡行为,采用流体体积法和自适应网格细化方法提高数值模拟追踪界面的准确性,并通过对比实验验证数值结果的可靠性,研究表面张力和液滴尺寸对液滴撞击壁面引发振荡行为的影响。结果表明：若保持静态接触角为常数,随着增加表面张力,液滴的内聚力增强,导致平均振荡周期缩短,最大铺展因子βmax逐渐减小;另一方面,随着液滴直径的减少,最大铺展因子βmax减少,平均振荡周期显著缩短。 相似文献
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管孝瑞 《实验室研究与探索》2019,(5):36-41
基于Euler-Eulerian两相流模型,采用CFD软件对低含液输气管道内不同粒径分布的液滴群空间分布以及随时间的变化规律进行了研究。利用边界层网格与增强壁面函数得到了近壁面处边界层内的速度分布:水平管内液滴群主要集中在管路底部区域;弯头内二次流促使液滴群向弯头外侧运动;上弯头后的竖直管内二次流依然存在,液滴群主要集中在迎流侧;液滴群的波动随着时间具有周期性。 相似文献
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《实验室研究与探索》2015,(11)
为研究稠油乳状液在实际管道中的流动特性,弥补流变仪等仪器的缺点,研制了一种试验环道装置。利用该装置对胜利陈南稠油乳状液进行了输送试验,模拟了稠油乳状液在管道中的实际流动情况,并与流变仪测试结果进行对比。试验表明:含水率对稠油乳状液黏度影响很大,含水率高于40%时出现转相点,最佳含水率为45%;乳状液输送存在一个最佳混合流速,流速过高乳状液表观黏度有增大趋势;稠油乳状液表观黏度随温度的升高而减小,温度对O/W型稠油乳状液表观黏度的影响很小;在相同实验条件下,流变仪测试结果与环道试验结果规律一致,但表观黏度值偏小。 相似文献
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胡月莲 《温州职业技术学院学报》2006,6(4):36-38
微通道传热技术是近几年发展起来的一门新兴的传热技术,具有传热效率高、结构紧凑等优点,是当前流动与传热研究的重要课题。运用计算流体力学程序(CFX)对环形微通道内单相水的流动与换热进行数值模拟,可以形象地描述出管内的流场和温度场,从中分析各种因素对流动与换热所产生的影响。 相似文献
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采用Knudsen边界层模型将壁面效应与稀薄效应引入松弛时间的修正中,通过修正后的有效多松弛时间-格子Boltzmann模型(MRT-LBM)进一步研究微尺度剪切驱动流滑移膜阻尼的物理特性.对比MRTLBM模型与蒙特卡洛模型、高阶格子Boltzmann模型的板间速度分布的吻合度;将切向动量调节系数r对板间速度分布的影响与高阶格子Boltzmann模型的数据进行分析对比,验证了MRT-LBM模型用于分析微尺度非平衡剪切驱动流滑移膜阻尼时的有效性.最后利用该模型研究努森数Kn、斯托克斯数β和板间间隙对微尺度剪切驱动流滑移膜阻尼的影响.结果表明:在过渡区,对于平板剪切振荡驱动流,随着努森数或板间间隙的增大,上平板下表面的滑移膜阻尼逐渐减小;斯托克斯数越大,滑移膜阻尼越大. 相似文献
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利用高速摄像仪CCD可视化实验系统研究T型微通道内气泡生成过程,分别以去离子水和氩气作为液相和气相,通过改变两相入口的压力,在不同结构的微通道内对气泡生成机理进行实验研究。结果表明,当气液相的通道直径比大于1时,随着直径比值进一步增大,气泡生成直径和生成周期随着气相压力的增加整体呈增大趋势。但对于气泡大小均匀度,直径比值越小,均匀度越好,且随着直径比值减小,微通道内两相流区域所占区域变窄。这些结论为获得尺寸较小、生成频率稳定、均匀度最佳的微气泡提供必要的实验依据。 相似文献
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《实验室研究与探索》2020,(4):29-32
微流控芯片应用于细胞分析分选、微生物检测时,在流动区域中可能会形成驻点,驻点的存在可能会引起流道拥堵、样品污染、纯度下降等问题。针对该问题,设计了一种微流控芯片,利用逆流鞘液避免细胞在驻点区域接触壁面,从而防止细胞聚集阻塞流道,同时对分选通道和废液通道中样品流再次聚焦,使样品流动更加稳定。利用Fluent软件对这种微流控芯片中的流场进行仿真分析,得到其流动状态,验证了引入逆流鞘液对于避免驻点引起的阻塞问题具有一定作用,对设计应用于细胞分析分选的微流控芯片具有参考价值。 相似文献
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采用表观黏度法,以黏度增长因子R为指标,对聚丙烯酰胺(PAM)与聚乙二醇(PEG)在水中的相互作用进行研究,并考察PAM摩尔分数、PEG相对分子质量、剪切速率和温度对其相互作用的影响。结果表明:混合体系中PAM与PEG之间的相互作用表现为表观黏度的降低,主要为疏水、氢键及相互缠结作用等;当体系中PAM的摩尔分数为0.6时,相互作用最强;该作用随PEG相对分子质量的增大而略增强,随剪切速率的增加先增大后减小,随温度的升高先减小后增大。表观黏度法快捷简便,适用于溶液中聚合物分子间相互作用的研究。 相似文献
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孙昆峰 《河北能源职业技术学院学报》2006,6(3):51-54
利用自然对流物理模型,采用SIMPLE算法,对流扩散项采用二阶迎风格式.计算研究了有水平等温阻流件的二维封闭方腔中空气的自然对流换热.得出了在一定的Ra下,具有不同长度的阻流件的平均Nu数.有水平阻流件的封闭方腔与无阻流件时相比,相同条件下自然对流的换热系数随阻流件长度的增加先略减少,然后增加.而且随着阻流件长度变化,在方腔内的环流由一个增加到两个和三个.同时阻流件布置在不同壁面上的布置方式对换热强度也有一定影响. 相似文献
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给出球状液滴表面张力和等摩尔面和张力面的计算公式,用分子动力学模拟了温度T*=0.65不同粒子数的球状液滴,计算了Tolman长度δ;计算同一温度下平液面的表面张力,利用Tolman方程计算δ。结果都显示δ取正值,随液滴半径增加而减小。 相似文献
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采用Fire软件对单孔喷油嘴内部燃油的流动进行计算,得到了喷油嘴内的流动特性,如流速、空穴、质量流量等的分布.分析了喷孔直径和喷孔入口圆角的不同对其内部流动特性的影响.计算结果表明:喷孔直径越大,流速变化率越快,空穴越早出现、长度越长、强度增加;喷孔入口圆角越大,喷孔出口的流速越大,空穴越晚出现、强度变弱. 相似文献
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陈作义 《广东教育学院学报》2011,(3):52-55
为准确量化交叉三角形波纹流道的强化传热性能,除了需要进行数值模拟,还需要对所获得的数据进行正确计算处理.针对两种构造不同的交叉三角形波纹流道A和流道B,在模拟时选取不同的壁面给热条件,将恒热流密度壁面与等效恒温壁面的数值模拟结果进行了对比,并借助合适的数据处理方法,得到各自条件下的平均摩擦系数fL和平均努塞尔数NuL.结果表明,高热流密度时流道B的传热强化明显,低热流密度时流道A的传热减弱明显.对任何一类流道而言,边界给热条件的变化对流动摩擦阻力影响很小,但流道内的流动和传热之间其实是具有复杂的相互关联性的. 相似文献
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微乳液法制备纳米钴蓝颜料及粒径控制 总被引：3，自引：0，他引：3
利用动态光散射 (DLS)法 ,研究了纳米钴蓝颜料微乳液制备过程中 ,增溶水量对微乳液滴的影响 ,并讨论了微乳液滴对最终制得的粒子粒径的影响 .结果表明 ,调节增溶水量可控制纳米粒子的粒径大小 .对制得的纳米钴蓝颜料进行了XRD和TEM表征 ,并通过颜色测定与分析 ,探讨了纳米粒子的量子尺寸效应 . 相似文献
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《赤峰学院学报(自然科学版)》2017,(5)
在本文的研究当中,笔者利用SMPLE算法,采用二阶迎风格式的对流扩散项,,建立了封闭腔内的自然对流物理模型,并通过该物理模型计算与研究了在封闭腔内部的自然对流换热.本文的研究最终得出,在一定的Ra下,长度不同的阻流件的平均Nu数,有水平阻流件的封闭方腔与无阻流件时相比,相同条件下自然对流的换热系数随阻流件长度的增加先略减少,然后增加.同时在阻流件的长度发生变化的前提之下,封闭腔内部的环流也会随着增加,一般会增加2个或者3个,另一方面,不同壁面上的阻流件的布置方式也会对换热产生不同的影响. 相似文献
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目的：本文旨在探究带有均匀预旋速度的外部横流对转静系盘腔流动特性的影响,从而指导对真实发动机条件下涡轮盘腔流动特性的研究。创新点：1.采用壁面函数大涡模拟（WMLES）方法,获得了带有横流通道的转静系盘腔更为精细的流场结构;2.识别了盘腔轮缘处的开尔文-赫姆霍茨（K-H）不稳定性,并探究了K-H剪切涡结构对轮缘处流动特性的影响。方法：1.通过高精度大涡模拟方法,捕捉流场中的精细化流场结构。2.结合理论推导,通过对于流动结构的机理和动力学分析,探究外部横流和盘腔耦合流动特性。结论：1.由于雷诺平均（RANS）模拟对壁面小尺度涡结构和输运方程的解析能力不足,所以RANS模拟流场与WMLES模拟流场出现了明显偏差。2.在横流和盘腔流动的耦合作用下,由于轮缘处的速度剪切诱导产生K-H涡结构,所以这些涡结构将会加强轮缘处的外部入侵和盘腔出流流动。3.在外部入侵和盘腔出流的影响下,盘腔端区发现了大尺度流动结构;这些大尺度流动结构以一定的转速旋转,且其转速和数量可以通过快速傅里叶变换以及相关性分析确定。 相似文献