导读:本文包含了微纳尺度流动论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:泊肃叶流动,微纳尺度,滑移边界条件,速度分布
微纳尺度流动论文文献综述
王宝和[1]（2018）在《滑移边界条件下平板间流体的微纳尺度泊肃叶流动特性》一文中研究指出微纳尺度泊肃叶流动特性的动量传递分析对于提升微纳机电系统的性能至关重要。目前,对于滑移边界条件下平板间流体的微纳尺度泊肃叶流动问题,传统的传递原理教学中缺乏相应的传递理论分析。本文从N-S方程出发,推导出微纳尺度泊肃叶流动的速度分布和流体流动阻力等动量传递规律,以丰富传递原理的教学内容。(本文来源于《化工高等教育》期刊2018年06期）
[2]（2018）在《“微纳尺度流动”专题简介》一文中研究指出微纳尺度流动是流体力学及交叉学科领域的重要前沿问题和研究热点.美国哈佛大学Whitesides院士2006年在Nature上发表了题为"The origins and the future of microfluidics"的综述论文,指出微流动既是一门科学也是一门技术,将给未来带来革命性的新能力!近年来,微纳尺度流动(本文来源于《气体物理》期刊2018年04期）
王浩[3]（2018）在《微纳尺度单相液体流动机理研究》一文中研究指出微纳尺度液体流动机理的研究是推动微机械电子系统发展和实现致密油高效开发的一个关键因素。由于特征尺寸小,传统的流体力学方法不再适用,液体流动必须从分子运动的观点加以描述。分子动力学模拟以微观粒子之间的势能模型为基础,不引入常规假设,在探索纳米尺度下的物理现象具有独到的优势。本文在理论分析的基础上,使用分子动力学方法模拟研究液体在纳米通道中的流动特性,探讨了“微尺度效应”的内在作用机理,同时辅以逾渗网络模拟技术确立了微纳米通道及复杂网络模型中单相液体的线性流动机理。论文开展的主要研究内容及取得的成果如下:(1)基于经典流体力学理论推导了不同边界条件下的流体力学方程,同时利用分子动力学方法模拟研究了纳米尺度单相液体的流动规律,验证了连续性流体力学理论在微纳尺度下的适用性。从本质上分析了边界黏附层和速度滑移现象出现的内在动力学机制,边界黏附层仅有分子尺度,但滑移长度却高达纳米级别,对微纳尺度液体流动的影响不可忽略。此外,速度滑移不仅出现在流体壁面,在界面区域流体内部也有不同程度的滑移。(2)微纳尺度下流体与壁面之间的相互作用诱发了液体结构和动力学性质发生变化,极大的比表面积进一步增强了这种变化,主要表现纳米流体的“非牛顿流体”现象。引入了有效粘度计算模型,完善了微纳尺度流体力学理论,同时通过有效滑移长度概念将边界黏附层和界面速度滑移结合起来,建立了统一的微纳尺度流体力学模型,并经过理论分析和数据比对验证了模型的有效性。(3)开展微纳尺度单相液体流动实验,明确了微米级石英圆管中单相去离子水的线性流动特征,基于本文建立的微纳尺度流体力学模型分析了直径1μm圆管中单相液体流动偏离理论预测值达-60.98%的原因。对比致密油储层岩样模拟地层水流动实验结果,结合边界黏附层理论探讨了部分致密岩样非线性流动的原因。(4)为明确复杂连通微纳米通道中单相液体的流动特性,利用核磁共振技术提取非线性流动岩样的孔喉结构参数并建立了与之对应的孔隙网络模型。基于逾渗理论结合微纳尺度流体力学模型研究不同孔径和润湿角的网络模型中单相液体流动规律,最终确定了水力学光滑的微纳米通道以及复杂连通的微纳米网络模型中单相液体的线性流动机理。通过上述研究,明确了连续性流体力学理论适用的临界尺寸,揭示了微纳尺度下流体与壁面之间的作用机理,建立了简单有效的微纳尺度流体力学模型,丰富了微纳尺度流体力学理论,为深入开展微纳尺度流体力学行为研究奠定了基础。(本文来源于《西南石油大学》期刊2018-05-01）
陈洁敏[4]（2018）在《微纳尺度气体流动速度滑移的分子动力学研究》一文中研究指出随着科技的进步和纳米技术的发展,各种微纳器件的应用越来越广泛。很多微纳器件内都涉及气体的流动。由于特征尺度很小,受壁面作用和稀薄效应的影响,微纳尺度通道内的气体流动有别于宏观流动,基于宏观流动理论得到的各种结论将不一定正确,这会极大影响仪器的测量精度。因此,非常有必要研究微纳尺度下气体流动的特性,本文主要从这方面开展工作。当通道尺度较小时,壁面附近的气体会出现偏离平衡态的情况,从而在壁面上会出现速度滑移现象,这对流动影响非常大。本文采用分子动力学方法研究光滑壁面和粗糙壁面下的速度滑移现象,考虑了Poiseuille流和Couette流两种流动。对于光滑壁面的Poiseuille流动,首先研究了不同驱动压力、密度、温度和流固作用强度对速度滑移的影响。得到驱动压力越大,速度滑移越大,且呈线性增长趋势;速度滑移随密度的增大而减少,并且得到速度滑移随Kn的增大而增大;在小密度时,温度越大,速度滑移越大;速度滑移随着流固作用强度的增大先不断减少,后有所增加。其次研究多个因素的组合对速度滑移的影响,得到了在不同密度、温度、流固作用强度下,速度滑移均随着驱动压力的增大而增大;在研究不同温度下速度滑移随着密度变化时得到,在较小密度情况下,速度滑移随着温度的增加而不断增大,但当密度较大时,速度滑移随着温度的增大而减小;研究不同流固作用强度下密度对速度滑移的影响时得到了流固作用强度较小时,速度滑移随着密度的增大而不断减少,当流固作用强度较大时,随着密度的增大产生了负滑移;当继续增大流固作用强度,在小密度的情况下,速度滑移有所增加;对于密度较大时,流固作用强度的增加几乎不影响速度滑移的大小;还得到了流固作用强度较小时,速度滑移随着温度的增大而增大,流固作用强度较大和温度较低时,气体分子出现凝聚,导致速度滑移变大。对于光滑壁面的Couette流动得到的结论基本和Poiseuille流动一致。关于粗糙壁面的研究,首先提出了粗糙壁面的虚拟壁面方法,得到相同条件下虚拟壁面的模拟结果和真实壁面的模拟结果吻合,但是模拟效率提高了200多倍。然后用该方法对两种流动的粗糙壁面进行了速度滑移的研究,分别从不同粗糙元的纵横比、间距和高度进行研究。对于不同粗糙元的纵横比、间距、高度,两种流动的结果符合得比较好。两种流动的速度滑移都是随着粗糙元纵横比的减少而增大,随粗糙元间距的增大而增大,随粗糙元高度的增大而减少。(本文来源于《中国计量大学》期刊2018-03-01）
张焱[5]（2017）在《基于滑移边界模拟两类微纳尺度浓度差驱动的流动》一文中研究指出微流动问题是指特征尺寸在微米或纳米级别的流体问题的总称。该问题的特征尺寸及基于相应的尺寸效应使得边界滑移现象成为影响其性能的重要因素。基于浓度差的化学势驱动的流动中,边界滑移主要通过对流体在固液界面处的流动产生驱动作用来影响流场分布,从而影响系统性能。而微纳尺度下的渗透现象作为组成微流体系统重要现象之一,在生物医药、微流体流动、环境治理等众多领域具有较高的运用价值,因此对微纳尺度下渗透现象中边界滑移作用的研究具有重要意义。本文通过对渗透现象中固液界面处流动特性进行分析,建立了满足固液界面流动特性的速度滑移模型,并将其作为边界条件,通过基于COMSOL Multiphysics多物理场耦合模拟平台从两方面来研究微纳尺度下渗透现象中边界滑移作用。其一,研究稳态条件下外加浓度梯度的渗透管流现象。主要通过建立边界滑移修正的流动模型来研究管道中的流场分布、压强分布以及应力分布,从而进一步理解渗透现象,为其在交叉学科中的运用提供理论指导。其二,研究瞬态条件下自建浓度梯度的Janus颗粒自驱动特性。主要通过建立边界滑移修正的自驱动模型来研究催化反应产生浓度梯度下的流场分布以及固液界面处的粘性应力分布,进一步理解催化反应产生气泡驱动的机理,为Janus颗粒定向运动提供理论指导。对于微纳管道中渗透现象的研究,其主要涉及稳态条件下的层流模块和稀物质传递模块。建立了耦合滑移速度的二维轴对称单孔道渗透模型,并进行求解和结果分析,并通过对表征溶质渗透过程的物性参数进行模拟分析,以及将溶剂通量模拟值同经典K-K模型进行对比,以验证模型的正确性。研究结果表明,孔道中流场分布是由活塞状分布和抛物线分布迭加而成,迭加后的速度分布取决于不同条件下二者对流动的贡献;压强分布表明渗透压将使得孔道进出口发生反向变形,其中进口将向外侧扩张,出口将向内侧收缩;同时也表明水力压强差将使得进出口发生同向变形,均向外侧进行扩张,其中进口处变形更加显着;应力分布表明渗透压对孔道外侧并无明显的压力作用,即外侧并不发生明显变形,而水力压强差将使得孔道外侧发生明显的位移,这与相关的研究结论一致。对于Janus颗粒自驱动运动特性的研究,其主要涉及瞬态条件下的层流模块和稀物质传递模块。建立耦合滑移速度的二维轴对称Janus球形颗粒模型,以确定催化反应生成的气泡位置。研究结果表明,Janus球形颗粒在发生催化反应后15ms时,反应侧附近流场将产生流速达到~100μm/s的漩涡;对二维Janus简化模型求解发现,二维轴对称Janus球形颗粒模型中漩涡产生的意义在于表明气泡位置,分析发现在反应侧存在偏离轴线位置一定角度处且能够满足气泡生成并稳定存在的两点;对Janus球形颗粒表面粘性应力分析,发现其粘性应力方向随颗粒表面流速发生改变,进一步验证气泡所在位置。该动态模型的建立为进一步研究Janus颗粒自驱动运动特性及其运用提供了理论基础。(本文来源于《西安建筑科技大学》期刊2017-06-01）
曹仁义,安娜,田虓丰,王阳,徐中一[6]（2016）在《致密储层微纳喉道微尺度效应流动模拟》一文中研究指出利用耗散粒子动力学(dissipative particle dynamics,DPD)方法进行了微圆管的流动计算,通过模拟致密储层纳米喉道中流体与岩石的相互作用,实现了1~10nm纳米喉道中微尺度流动模拟,从介观尺度初步揭示了微纳米喉道中边界层产生的机理;在离散介质力学方法基础上,利用统计方法得到了1~10nm不同喉道半径的流动剖面,表征了微纳米喉道中流体的边界层特征,为利用连续介质力学表征非线性渗流奠定了基础。结果表明:由于壁面分子的吸引,近壁处水的密度较高;半径1nm喉道中,分子热运动对流动影响很大,速度剖面不明显,随着半径变大,速度剖面的抛物线特征逐渐加强。(本文来源于《中国科技论文》期刊2016年11期）
张文娟[7]（2015）在《考虑流动电势的微纳尺度流动模拟》一文中研究指出随着常规油气资源的逐渐消耗,低渗、致密等非常规油气藏的开发越来越受到石油行业的重视。与常规油气储层相比,该类非常规油气藏的一个显着特征是其孔隙和喉道的尺寸极为细小,常常达到几个微米甚至纳米级别。因此,在常规油气藏中可以忽略的一些界面作用力将对流体在低渗、致密多孔介质中的流动产生显着的影响。本文主要研究了流体在致密多孔介质中流动时由于流体和带电岩石骨架的相互作用在界面上形成的扩散双电层引起的流动电位对流体流动和渗流模式的影响。在充分调研国内外相关文献的基础上,从微纳尺度建立了考虑流动电位的等径、不等径毛细管耦合流动模型、二维和叁维孔隙网络动电耦合模型以及毛管束油水两相流动模型。利用有限元等数值方法对上述模型进行数值求解,分析了在不同情况下流动电位对流体在致密多孔介质中流动的影响。流动模拟的结果表明,当多孔介质的孔隙和喉道半径很小时,流动电位会增加流体在多孔介质中的流动阻力,与不考虑流动电位的情况相比,在相同压差下流体体积流量减小,且当孔喉半径为界面扩散双电层厚度的2到3倍时流动电位的影响最为显着;但计算结果也表明,考虑流动电位对流体在致密多孔介质中流动的影响之后,压力梯度和流体体积流量之间仍然保持线性关系,因此流动电位对致密多孔介质中的渗流模式没有显着影响。另外,由于通常原油的粘度比注入水的粘度大得多,油水两相流动的阻力主要来源油相,因此流动电位对水驱油两相流动的影响十分微弱。(本文来源于《中国石油大学(华东)》期刊2015-05-01）
李爽[8]（2014）在《微纳尺度下表面电荷对固液界面液体流动阻力影响的研究》一文中研究指出近些年来，微纳米技术逐渐成为了许多科学和技术人才的研究热点。相对于宏观尺度来说，微纳米管尺寸的通道内壁表面积与体积之间比例较大，因此，当液体在固体通道内流动时，固体表面会对运动的液体产生一个阻力。于是，如何减小固液界面间的相对运动阻力，增大液体流速是一个重要的研究课题。在微纳尺度下，固液界面上的表面电荷和边界滑移被认为是影响固液界面间相对运动阻力的两个重要因素。本文以理论分析为基础，辅以实验分析的方法，较为全面系统的分析了表面电荷、边界滑移以及电粘度效应叁者之间的相互影响机理，总结了表面电荷对固液界面间相对运动阻力的影响，为找到一种方法在微纳尺度下提高液体流速提供了理论支持。在以往的研究中，边界滑移随表面电荷密度的变化在研究电粘度效应的影响时常被忽略。本文首先建立了表面电荷密度与边界滑移和电粘度效应对液体流动综合影响的模型，并进行了仿真分析。研究结果表明表面电荷密度的减小会减弱电粘度效应，从而减小固液界面间的相对运动阻力，增大液体流速。同时，随表面电荷密度减小而增大的边界滑移长度也增大了液体流速。然而，增大的边界滑移长度同时又会增大电粘度效应，削弱了由表面电荷密度减小所带来的流体增速。本文其次建立了表面电荷密度与静电场力关系的模型，并介绍一种基于AFM的表面电荷密度测量方法。然后，将自制的高硼硅酸盐玻璃和十叁烷基叁氯硅烷（OTS）的表面浸入不同离子浓度的盐溶液中，根据表面电荷密度与静电力的关系模型，通过使用AFM测量所得到的静电场力数据以及所求出的常用球体表面电荷密度可以求得不同离子浓度的盐溶液中OTS表面的表面电荷密度。实验结果表明在盐溶液中，玻璃表面以及OTS表面均带有负电荷，且静电力的大小随分离距离的增加而衰减，离子浓度越大，衰减速度越快；并且，玻璃表面以及OTS表面的表面电荷密度随离子浓度的增加而增大，为表面电荷对固液界面间液体流动阻力的影响提供了有力的实验依据。本文最后通过实验测得OTS表面在不同离子浓度盐溶液中边界滑移长度的变化，OTS表面边界滑移长度随离子浓度的增大而减小，实验结果支持了边界滑移长度随表面电荷密度的增大而减小的理论。从而，找到了一种有效方法，可以通过减小离子浓度来增大边界滑移的长度，从而减小固液界面间液体的流动阻力。综合以上理论及实验分析结果，本文通过借助离子浓度来改变表面电荷，全面的讨论了表面电荷、边界滑移以及电粘度效应的综合影响，认为在微纳尺度下，表面电荷密度对固液界面间液体流动阻力有着极大的影响，因此，找到一种方法，减小表面电荷，可以大幅度的减小固液界面间液体的流动阻力，从而提高液体的流速，提升微纳机电系统的效率。本文的研究为微纳机电系统的发展提供了新的研究方向及思路。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2014-07-01）
李战华[9]（2013）在《微纳尺度流动实验研究》一文中研究指出主要介绍本组近年在微纳米流动实验方面的工作:检验基于连续方程的Poisuille流量公式开展了微米通道(Φ100μm～Φ3μm)简单液体流动;利用MicroPIV/PTV测量滑移长度中,研究了纳米示踪粒子(Φ200 nm～Φ50 nm)对速度场测量的影响;粒子表面性质对扩散系数的影响、(本文来源于《中国力学大会——2013论文摘要集》期刊2013-08-19）
李战华,王绪伟,余群,孔高攀[10]（2010）在《微纳尺度流动实验研究进展》一文中研究指出随着微纳加工技术的发展,微纳尺度流动研究越来越受到关注。本报告将介绍本课题组近来在微纳流动实验研究方面的进展。主要内容有:1.纳米粒子近壁浓度分布特性及在剪切流场中受到的saffman力,分析采用MicroPIV测量近壁速度场的有关问题;2.微纳复合管道在生物芯片中有重要作用,而其流场是基于电场驱动下浓度极化引起的复杂流动,报告将介绍微纳尺度管道中离子电渗、电泳与涡旋流动的耦合;3.介绍利用TIRFM(全反射隐失波荧光显微术)对界面处<1μm>粒子浓度观测的初步结果。总之,微纳尺度流动是流体力学新的研究领域,遇到许多新的流动现象,其实验技术面对许多挑战性问题,有待实验流体力学家们去探索。(本文来源于《第八届全国实验流体力学学术会议论文集》期刊2010-12-26）
微纳尺度流动论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
微纳尺度流动是流体力学及交叉学科领域的重要前沿问题和研究热点.美国哈佛大学Whitesides院士2006年在Nature上发表了题为"The origins and the future of microfluidics"的综述论文,指出微流动既是一门科学也是一门技术,将给未来带来革命性的新能力!近年来,微纳尺度流动
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
微纳尺度流动论文参考文献
[1].王宝和.滑移边界条件下平板间流体的微纳尺度泊肃叶流动特性[J].化工高等教育.2018
[2]..“微纳尺度流动”专题简介[J].气体物理.2018
[3].王浩.微纳尺度单相液体流动机理研究[D].西南石油大学.2018
[4].陈洁敏.微纳尺度气体流动速度滑移的分子动力学研究[D].中国计量大学.2018
[5].张焱.基于滑移边界模拟两类微纳尺度浓度差驱动的流动[D].西安建筑科技大学.2017
[6].曹仁义,安娜,田虓丰,王阳,徐中一.致密储层微纳喉道微尺度效应流动模拟[J].中国科技论文.2016
[7].张文娟.考虑流动电势的微纳尺度流动模拟[D].中国石油大学(华东).2015
[8].李爽.微纳尺度下表面电荷对固液界面液体流动阻力影响的研究[D].哈尔滨工业大学.2014
[9].李战华.微纳尺度流动实验研究[C].中国力学大会——2013论文摘要集.2013
[10].李战华,王绪伟,余群,孔高攀.微纳尺度流动实验研究进展[C].第八届全国实验流体力学学术会议论文集.2010