页岩油微尺度流动油-固界面黏附作用机制

1

作者 刘晓宇 黄振凯 +3 位作者 昝灵 姜志高 牛骏 伦增珉 《油气地质与采收率》 北大核心 2025年第2期51-59,共9页

针对中国苏北盆地溱潼凹陷阜宁组二段(阜二段)泥页岩储层,系统探讨了页岩油在微尺度流动油-固界面的黏附作用机制。通过详细分析泥页岩的矿物组成、孔隙结构及流体特征,结合原子力显微镜和激光共聚焦显微镜技术,揭示不同类型页岩中页岩... 针对中国苏北盆地溱潼凹陷阜宁组二段(阜二段)泥页岩储层,系统探讨了页岩油在微尺度流动油-固界面的黏附作用机制。通过详细分析泥页岩的矿物组成、孔隙结构及流体特征,结合原子力显微镜和激光共聚焦显微镜技术,揭示不同类型页岩中页岩油流动规律和油-固界面黏附作用机制。研究结果表明,页岩油在压力驱动下储层内呈现出明显的分组分动用特征,轻质组分优先动用吸附至页岩壁面,显著增强了油-固界面的黏附力,且随着压力增加,重质组分开始流动,并进一步提升了黏附力,但压力超过5MPa后黏附力趋于稳定。油-固界面黏附力测试表明,在低压条件下纹层状泥岩和块状粉砂质泥岩是提高页岩油采收率的重点类型;而在高压条件下,纹层状泥岩对页岩油的吸附和解吸附作用机制成为未来提高溱潼凹陷阜二段页岩油采收率的关键研究方向。 展开更多

关键词 页岩油 微尺度流动 油-固界面 黏附作用 溱潼凹陷

在线阅读 下载PDF 职称材料

高分子溶液中微尺度流动影响纳米粒子扩散的实验研究

2

作者 曲恒超 郑平 +1 位作者 薛春东 覃开蓉 《实验流体力学》 CSCD 北大核心 2024年第6期1-10,共10页

生理介质中的纳米粒子扩散在生命演化、信息传递、药物输运等过程中至关重要。黏液、组织液、细胞质等生理介质不仅具有复杂多孔特性,还往往表现出与生命活动相关的微尺度流动。流动与扩散的相互作用异常复杂,且受到生理介质的多孔特性... 生理介质中的纳米粒子扩散在生命演化、信息传递、药物输运等过程中至关重要。黏液、组织液、细胞质等生理介质不仅具有复杂多孔特性,还往往表现出与生命活动相关的微尺度流动。流动与扩散的相互作用异常复杂,且受到生理介质的多孔特性影响。实验利用微流控技术构建高分子溶液微尺度流动环境,采用粒子追踪技术测量纳米粒子的运动,基于统计特征量表征纳米粒子的运动特性,分析微尺度流动对纳米粒子扩散的影响。结果显示,微尺度流动对流动方向和垂直于流动方向上的纳米粒子扩散均产生影响:流动方向上的纳米粒子扩散受限程度减弱,呈现次扩散、正常扩散和超扩散的多阶段特征;垂直于流动方向上的纳米粒子扩散呈现近似布朗特征,但扩散系数相较于静态情形明显提高。分析表明,高分子溶液中微尺度流动对纳米粒子扩散的影响主要源于高分子网络结构及其动力学特性的改变。研究结果可为解读生理介质中纳米粒子输运机制及纳米药物设计与输运增强应用提供参考。 展开更多

关键词 复杂流体 微尺度流动 纳米粒子运动 扩散 粒子追踪 高分子溶液 微流控技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

螺旋槽干气密封微尺度流动场的近似计算及其参数优化 被引量：31

3

作者 丁雪兴 陈德林 +2 位作者 张伟政 俞树荣 杜兆年 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期425-428,共4页

应用PH线性化方法、迭代法,近似求解了螺旋槽内稳态微尺度流动场的非线性雷诺方程,求得了气体动压和速度分布的解析解。继而利用多目标优化方法构建了气膜刚度与泄漏量之比的协调函数,并对该目标函数进行了近似求解,获得了最佳的螺旋槽... 应用PH线性化方法、迭代法,近似求解了螺旋槽内稳态微尺度流动场的非线性雷诺方程,求得了气体动压和速度分布的解析解。继而利用多目标优化方法构建了气膜刚度与泄漏量之比的协调函数,并对该目标函数进行了近似求解,获得了最佳的螺旋槽几何参数值。 展开更多

关键词 螺旋槽 干气密封 微尺度流动 PH线性化 迭代法 协调优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于格子Boltzmann方法的非常规天然气微尺度流动基础模型 被引量：15

4

作者 赵玉龙 刘香禺 +1 位作者 张烈辉 单保超 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期156-165,共10页

基于相似准则和气体真实物性参数提出一种格子Boltzmann模型中选取无因次松弛时间的新方法,同时考虑边界努森层的影响对无因次松弛时间进行修正,结合壁面二阶滑移边界条件推导出相应组合反弹/镜面反射边界条件中的关键参数,从而建立了... 基于相似准则和气体真实物性参数提出一种格子Boltzmann模型中选取无因次松弛时间的新方法,同时考虑边界努森层的影响对无因次松弛时间进行修正,结合壁面二阶滑移边界条件推导出相应组合反弹/镜面反射边界条件中的关键参数,从而建立了基于格子Boltzmann方法的适用于高温高压条件的非常规天然气微尺度流动模拟新模型。将甲烷气体在无限长微通道中的体积力驱动流动及长直微通道中受进出口压差驱动流动的模拟结果与文献中数值解及解析解进行对比,验证了模型的准确性,并对无因次松弛时间修正式进行优选。结果表明,新模型可以有效表征非常规天然气微尺度流动条件下的滑脱效应、压缩效应、气体稠密性及边界努森层影响;实现了对气体真实流动条件更加全面的表征,可作为微纳尺度非常规天然气流动模拟研究的基础模型。 展开更多

关键词 格子BOLTZMANN方法 无因次松弛时间 微尺度流动 相似准则 滑脱效应 压缩效应 非常规天然气

在线阅读 下载PDF 职称材料

低渗透储层中氮气的微尺度流动及其对渗流的影响 被引量：3

5

作者 王斐 岳湘安 +1 位作者 庞宏伟 王雯靓 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第1期57-59,120,共3页

从气体在低渗透储层微米量级孔喉中的微尺度流动规律研究入手,探讨低渗透储层中气体的非线性渗流机理.实验研究了气体(N2)在内径为2.05～10.10μm微管中的流动规律.结果表明:气体在微管中的流动具有明显的微尺度效应,表现为实测流量大... 从气体在低渗透储层微米量级孔喉中的微尺度流动规律研究入手,探讨低渗透储层中气体的非线性渗流机理.实验研究了气体(N2)在内径为2.05～10.10μm微管中的流动规律.结果表明:气体在微管中的流动具有明显的微尺度效应,表现为实测流量大于经典流体力学理论预测流量;管径越小,流动压力越小,微尺度流动效应越强,实测流量与预测流量的偏离越显著.根据微管实验数据,结合毛管束模型,研究了气体微尺度流动效应对渗流的影响.结果表明:考虑孔喉中气体的微尺度流动效应后,低渗透多孔介质中气体的渗流具有非线性特征,表现为视渗透率随流动压力的减小而增加;多孔介质平均孔喉直径越小,视渗透率随压力的变化越明显. 展开更多

关键词 低渗透储层 气体渗流 非线性渗流 微尺度流动 毛管束模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

气体微尺度流动的格子Boltzmann模拟 被引量：3

6

作者 岳向吉 陆艳君 +1 位作者 朱庆贺 巴德纯 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期854-857,共4页

采用反弹-镜面反射（BSR）组合边界格式的格子Boltzmann方法（LBM）对气体微尺度流动进行了模拟计算，模拟结果能够与已有的研究结果较好吻合．分析了BSR组合边界格式中比例系数的选取与Knudsen数的关系，研究结果表明，当Kn∈（0．02，... 采用反弹-镜面反射（BSR）组合边界格式的格子Boltzmann方法（LBM）对气体微尺度流动进行了模拟计算，模拟结果能够与已有的研究结果较好吻合．分析了BSR组合边界格式中比例系数的选取与Knudsen数的关系，研究结果表明，当Kn∈（0．02，0．16）时，比例系数随Knudsen数的增加呈现先减小后增大的趋势，当Knudsen数约在0．055～0．072范围内时，比例系数有最小值．在此基础上，对BSR组合边界格式中的比例系数进行了修正，明显改善了数值计算的结果，为微尺度气体流动的LBM模拟提供了参考． 展开更多

关键词 格子Boltzman方法 微尺度流动 Knudsen数 滑移速度 非线性压力分布

在线阅读 下载PDF 职称材料

过渡区气体微尺度流动的格子Boltzmann模拟 被引量：2

7

作者 田智威 郑楚光 王小明 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期828-834,共7页

采用格子Boltzmann方法(LBM)对过渡区内的微尺度气体流动进行了模拟研究。在已有滑移区微流动LBM模型中引入Knudsen层速度修正,选取合适的修正函数表达式并依据动理论确定了可调参数的合理取值。在边界条件的处理格式上,采用了适合过渡... 采用格子Boltzmann方法(LBM)对过渡区内的微尺度气体流动进行了模拟研究。在已有滑移区微流动LBM模型中引入Knudsen层速度修正,选取合适的修正函数表达式并依据动理论确定了可调参数的合理取值。在边界条件的处理格式上,采用了适合过渡区模拟的高阶滑移边界的替代格式来捕捉过渡区微流动的滑移速度,避免了直接求解高阶速度导数项的数值困难。通过对两类不同的微流动进行模拟的结果表明:与数值解吻合得较好,尤其是对Kn>0.5微流动滑移速度的预测,与已有LBM的模拟结果相比有明显的提高。 展开更多

关键词 格子BOLTZMANN方法 微尺度流动 过渡区 速度滑移 非线性压力分布

在线阅读 下载PDF 职称材料

SOFC多孔阳极内微尺度流动的Lattice-Boltzmann模拟 被引量：1

8

作者 谢龙 王玉璋 于建国 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期209-213,共5页

为了模拟阳极支撑固体氧化物燃料电池多孔阳极内的微尺度流动,利用Lattice-Boltzmann方法建立了多组分气体流动模型,结合多孔介质的数值构造方法,验证了复杂多孔介质内微尺度流动模型的有效性,研究了多孔阳极微结构和燃料组分对质量传... 为了模拟阳极支撑固体氧化物燃料电池多孔阳极内的微尺度流动,利用Lattice-Boltzmann方法建立了多组分气体流动模型,结合多孔介质的数值构造方法,验证了复杂多孔介质内微尺度流动模型的有效性,研究了多孔阳极微结构和燃料组分对质量传递和浓差极化的影响。计算结果表明:Lattice-Boltzmann方法适用于多孔电极内的微尺度流动模拟,阳极浓差极化与燃料组分、电流密度以及阳极微结构相关。 展开更多

关键词 固体氧化物燃料电池 格子-波尔兹曼方法 微尺度流动 浓差极化

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑熔体弹性的壁面滑移对微尺度流动的影响 被引量：4

9

作者 唐俊 于同敏 徐斌 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1361-1365,共5页

基于对Uhland滑移模型的理论分析,采用模型修正方法,建立了考虑熔体弹性的壁面滑移模型,并以PS材料为例,对所建滑移模型进行了数值模拟。模拟结果表明,随着通道特征尺寸的减小,壁面滑移有利于减小熔体的流动阻力,增大流动速度;毛细管流... 基于对Uhland滑移模型的理论分析,采用模型修正方法,建立了考虑熔体弹性的壁面滑移模型,并以PS材料为例,对所建滑移模型进行了数值模拟。模拟结果表明,随着通道特征尺寸的减小,壁面滑移有利于减小熔体的流动阻力,增大流动速度;毛细管流变实验结果与考虑熔体弹性作用的数值模拟结果的变化趋势一致。由此表明,熔体弹性作用对微通道中流动行为的影响不可忽视。 展开更多

关键词 熔体弹性 壁面滑移 微尺度流动 数值模拟 流变实验

在线阅读 下载PDF 职称材料

DSMC方法模拟微尺度流动时的特征参数选取 被引量：1

10

作者 冯萍 黄国平 梁德旺 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期557-561,共5页

利用DSMC算法对微尺度平板附面层流动进行了数值模拟研究，分析了算法中3个主要特征参数：采样循环数、单位网格粒子数和子网格数对模拟结果的影响。分析结果表明，当采样循环数增加到一定程度后，计算结果趋于一致，考虑到计算机时，... 利用DSMC算法对微尺度平板附面层流动进行了数值模拟研究，分析了算法中3个主要特征参数：采样循环数、单位网格粒子数和子网格数对模拟结果的影响。分析结果表明，当采样循环数增加到一定程度后，计算结果趋于一致，考虑到计算机时，采样数取8左右为宜；单位网格粒子数过多或过少都会使计算机时增加，太少了还会影响计算精度，建议4～5个左右合适；子网格数对运算时间影响很大，分析认为每个网格内的子网格数为4时最为节约计算时间。最后通过微通道内流动计算进一步验证了本文参数选择方法的可行性。 展开更多

关键词 微尺度流动 DSMC方法 特征参数 附面层 微通道

在线阅读 下载PDF 职称材料

ADN基推力器热回浸对毛细管微尺度流动特性影响的数值模拟研究 被引量：1

11

作者 刘旭辉 虞育松 +6 位作者 付拓取 张伟 高晨光 刘瀛龙 沈岩 陈君 王梦 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期101-108,共8页

小推力ADN基推力器在工作中,其毛细管内的推进剂容易在壁面传热作用下发生相变,进而影响推力器的正常工作。为了深入理解推进剂在毛细管内的相变和流动特性,采用三维数值模拟方法对毛细管微尺度流动和相变特性进行计算。计算考虑了毛细... 小推力ADN基推力器在工作中,其毛细管内的推进剂容易在壁面传热作用下发生相变,进而影响推力器的正常工作。为了深入理解推进剂在毛细管内的相变和流动特性,采用三维数值模拟方法对毛细管微尺度流动和相变特性进行计算。计算考虑了毛细管与喷注器内的流固耦合传热、推进剂相变过程。推进剂相变采用Lee模型,气液体积分数的求解和气液界面捕捉重构采用VOF-CSF方法。本文首次采用VOF模型耦合Lee相变模型计算了ADN基推进剂在毛细管内的相变过程,并结合气泡空间分布仿真结果得到了质量流量和热回浸温度对流动特性的影响规律。计算结果显示,受到ADN基推进剂的冷却作用,毛细管内壁面温度要略低于外表面。毛细管内的气泡形成于弯管处,其体积沿着毛细管轴向下游逐渐增加,采取散热措施可减少并推迟气泡的形成。随着ADN基推进剂质量流量的降低或下游热回浸温度的增加,毛细管内的气泡均显著增加,且形成区域更接近上游区域。当热回浸温度从800K增加至1100K时,毛细管内的气泡体积从25.6mm^3增加至58.7mm^3。 展开更多

关键词 ADN基推进剂 微尺度两相流动 热回浸 相变 流固传热

在线阅读 下载PDF 职称材料

微尺度下气体在过渡区内流动的格子Boltzmann模拟 被引量：1

12

作者 刘加利 张继业 张卫华 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期731-737,共7页

为研究微尺度下气体在过渡区内的流动特性,基于气体动理学及Knudsen层效应理论,推导了Knudsen数与无量纲松弛时间的关系;应用Succi的边界处理方法和广义二阶滑移边界条件,推导了壁面滑移速度和反弹比例系数的计算公式,建立了适用于过渡... 为研究微尺度下气体在过渡区内的流动特性,基于气体动理学及Knudsen层效应理论,推导了Knudsen数与无量纲松弛时间的关系;应用Succi的边界处理方法和广义二阶滑移边界条件,推导了壁面滑移速度和反弹比例系数的计算公式,建立了适用于过渡区微尺度气体流动的格子Boltzmann模型,并应用该模型对过渡区内微尺度Poiseuille流动进行模拟.结果表明,当稀薄参数取1.64时,计算得到的无量纲速度剖面在整个过渡区与Karniadakis给出的无量纲速度剖面吻合较好,无量纲速度分布在过渡区基本上保持为抛物线形状,边界上的无量纲滑移速度随着Knudsen数的增加而增大,中心线上的无量纲速度随着Knudsen数的增加而减小. 展开更多

关键词 微尺度气体流动 格子BOLTZMANN模型 Knudsen数 滑移速度 过渡区 稀薄参数

在线阅读 下载PDF 职称材料

探索微纳尺度润湿动力学:长针式原子力显微镜的应用与进展

13

作者 关东石 聂鹏程 +2 位作者 闫财山 郭永杰 童彭尔 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1497-1510,共14页

“如何在微观层面测量界面现象”是微纳尺度实验流体力学的关键科学问题,被列入世界前沿125个科学问题名单(Sanders S,Science,2021).由于光学衍射极限的限制,传统光学手段很难直接测量微纳尺度下的流动与界面现象.利用原子力显微镜的... “如何在微观层面测量界面现象”是微纳尺度实验流体力学的关键科学问题,被列入世界前沿125个科学问题名单(Sanders S,Science,2021).由于光学衍射极限的限制,传统光学手段很难直接测量微纳尺度下的流动与界面现象.利用原子力显微镜的精准操控和小尺度力学测量等优势,结合长针式探针组装成的微流变计可以直接测量气-液-固三相接触线上的毛细力,并监测探针在垂直方向运动中力的动态变化.通过该技术手段,可以实现对流体界面的动力学行为以及各类材料在液体环境中力学性质在微纳尺度的精确表征.文章将系统介绍长针式原子力显微镜技术的实验原理和方法,及其在微纳尺度非理想界面润湿动力学中的最新研究进展,包括低能垒表面毛细力的速度依赖性与非对称性、无序粗糙表面接触线黏滑运动的统计学规律、柔性表面接触线动力学的状态与速度定律、以及离子液体-金属界面处电场对接触角迟滞的调控等,最后展望了该技术在新兴领域中的应用.该实验手段为检验各类理论模型与数值模拟提供了可信数据,为探究界面上复杂现象的物理本质提供参考. 展开更多

关键词 微纳尺度流动与界面流动 三相接触线 润湿动力学 原子力显微镜 流固界面

在线阅读 下载PDF 职称材料

孔喉结构对致密气微尺度渗流特征的影响 被引量：13

14

作者 张烈辉 刘香禺 +2 位作者 赵玉龙 周源 单保超 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期50-57,共8页

目前,关于孔喉结构对致密气微尺度渗流特征影响的研究较少,并且传统的数值模拟方法在研究微尺度流动时面临着诸多不适应。为此,从致密气藏实际的温度、压力及储层孔喉特征尺寸出发,研究致密气的流态及采用格子Boltzmann方法模拟致密气... 目前,关于孔喉结构对致密气微尺度渗流特征影响的研究较少,并且传统的数值模拟方法在研究微尺度流动时面临着诸多不适应。为此,从致密气藏实际的温度、压力及储层孔喉特征尺寸出发,研究致密气的流态及采用格子Boltzmann方法模拟致密气流动的合理性,在考虑微尺度效应、滑脱效应等因素影响的基础上,基于LBGK-D2Q9模型建立了致密气流动模型,并将该模型计算的结果同解析解及文献中数值解的计算结果进行对比,进而探讨了孔喉结构对致密气微尺度渗流特征的影响规律。研究结果表明:①当压力介于3~70 MPa、温度介于293.15~373.15 K时,克努森数(Kn)小于0.1,气体流态为滑脱流和弱连续流,采用LBGK-D2Q9模型模拟致密气流动是合理的;②流动通道的特征尺寸对Kn的影响远大于压力变化对其产生的影响,当孔喉比一定时,Kn沿喉道呈缓慢上升的趋势,且孔喉比越大,Kn上升的趋势越明显;③喉道的存在使得孔喉中压力的非线性分布特征显著,压力降主要处于喉道内,并且孔喉比越大喉道内的压降幅度越大;④压力的非线性分布使得气体的流动速度显著降低,从而降低了流动通道内气体的质量流量。结论认为,所建模型的模拟结果与解析解以及文献中DSMC、IP方法等数值解的计算结果吻合程度较高,证实了其可靠性;该研究成果揭示了致密气藏开发工程实践中“通缝扩喉”的重要性。 展开更多

关键词 致密气藏 格子BOLTZMANN 方法 孔喉结构 微尺度流动 渗流特征 滑脱效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

微流控器件中的多相流动 被引量：26

15

作者 陈晓东 胡国庆 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期55-110,共56页

微流控技术及微流控器件是近年来发展迅速的多学科交叉研究领域.相比于传统方法,微流控技术能够实现对微量多相流体的精准操控,可应用于化学分析、先进材料合成、蛋白质结晶、单细胞培育及检测、信息处理等领域.该文回顾微流控器件中的... 微流控技术及微流控器件是近年来发展迅速的多学科交叉研究领域.相比于传统方法,微流控技术能够实现对微量多相流体的精准操控,可应用于化学分析、先进材料合成、蛋白质结晶、单细胞培育及检测、信息处理等领域.该文回顾微流控器件中的多相流动现象,概述其所涉及的流体力学机理,阐述实现多相微流控的各种方法,并分析多相微流控技术的应用现状及面临的挑战,最后总结针对多相微流动问题的数值模拟方法和实验测量技术,展望多相微流控器件的研究方向及应用前景. 展开更多

关键词 微尺度流动 多相流动 液滴 微流控器件

在线阅读 下载PDF 职称材料

HPAM稀溶液在微圆管中流动特性的实验研究 被引量：3

16

作者 岳湘安 王斐 +2 位作者 唐鸣 张羽 王雯靓 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期90-96,共7页

实验研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)稀溶液(水溶液)在内径为10.1～325μm石英微管中的高剪切速率(1215～23120 s^(-1))流动.结果表明,聚合物溶液在管径小于100μm微管中的流动具有明显的微尺度效应,实测流速高于由同种溶液在常规管径... 实验研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)稀溶液(水溶液)在内径为10.1～325μm石英微管中的高剪切速率(1215～23120 s^(-1))流动.结果表明,聚合物溶液在管径小于100μm微管中的流动具有明显的微尺度效应,实测流速高于由同种溶液在常规管径圆管中的流动规律所预测的流速.实测流速与预测流速之间的偏离程度与管径和剪切速率有关:相同剪切速率下,管径越小,偏离越明显;在小管径微管中,偏离随剪切速率的增加而减小,而当管径超过30.7μm后,偏离不再随剪切速率的变化而改变. 展开更多

关键词 微尺度流动 衰竭层 表观滑移 聚合物迁移 流变特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

微通道内水的单相流动与传热特性的实验 被引量：1

17

作者 黄蕾 徐玉梅 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第4期30-33,共4页

设计的微尺度流动与换热实验测试系统,主要研究水于小雷诺数下在微通道中受热单相流动的水力特性和传热特性。通过对相关的实验数据进行分析计算,表明水在微通道内流动时的压降值与阻力系数值均大于传统理论预测值,而传热特性的实验结... 设计的微尺度流动与换热实验测试系统,主要研究水于小雷诺数下在微通道中受热单相流动的水力特性和传热特性。通过对相关的实验数据进行分析计算,表明水在微通道内流动时的压降值与阻力系数值均大于传统理论预测值,而传热特性的实验结果则与传统理论较为吻合。 展开更多

关键词 微尺度流动 单相流动 水力特性 传热特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

纳米通道气体流动的实验研究

18

作者 豆帅威 张玉东 +1 位作者 韩豪施 卫荣汉 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第3期54-57,共4页

微纳米尺度下气体的流动表现出很强的非连续性和非平衡性。认识微纳米尺度下气体的流动特性,对于微型气体传感器等的开发具有重要的指导意义。本文基于双罐系统结合定容法和真空技术,设计搭建了微纳米尺度气体流动测量装置,并对装置进... 微纳米尺度下气体的流动表现出很强的非连续性和非平衡性。认识微纳米尺度下气体的流动特性,对于微型气体传感器等的开发具有重要的指导意义。本文基于双罐系统结合定容法和真空技术,设计搭建了微纳米尺度气体流动测量装置,并对装置进行标定。基于该装置,对收敛型纳米通道内气体流动特性进行研究。结果表明,该装置得到的纳米通道内气体质量流率随着通道两端压力比的增大而线性增加,与动理学理论的结果具有一致性,但实验测量值显著高于理论值,说明采用漫反射边界的动理学理论结果低估了纳米通道内气体的质量流率。 展开更多

关键词 微纳尺度流动 非连续流 双罐系统 定容法 真空技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

微米尺度二维压力驱动Couette流分区特性的实验分析

19

作者 杨绍华 龙威 裴浩 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期572-578,共7页

小孔节流是空气静压导轨中常见的节流方式,为了研究空气静压导轨气膜压力分布问题,研制了一种气体止推轴承气膜压力分布测试试验台。以小孔节流为例。基于空气静压导轨气膜压力递减规律,将气膜沿长度方向划分为压力驱动区和牛顿摩擦区... 小孔节流是空气静压导轨中常见的节流方式,为了研究空气静压导轨气膜压力分布问题,研制了一种气体止推轴承气膜压力分布测试试验台。以小孔节流为例。基于空气静压导轨气膜压力递减规律,将气膜沿长度方向划分为压力驱动区和牛顿摩擦区。通过Fluent仿真气膜支撑区气体流态并计算其流速和压力,得到的实验结果与气体压力分布的数值分析结果吻合。得出了相关结论:气膜沿长度方向分为压力驱动区和牛顿摩擦区。通过实验验证压力分区理论的有效性。 展开更多

关键词 气体润滑 压力分区 微尺度流动 COUETTE流

在线阅读 下载PDF 职称材料

芯片级节流制冷器流动特性数值计算及制冷性能实验研究

20

作者 童欣 李家鹏 +4 位作者 邱杰 夏明 槐阳 谢坤圆 陈俊元 《红外技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期467-474,共8页

芯片级节流制冷器(简称MMR)是一种采用微加工工艺制成的新型节流制冷器,其轴向尺寸大幅短于传统节流制冷器,能够显著降低与之适配的红外探测器体积。为研究MMR的工作特性,建立了适用于高压力工况下气体物性沿流动方向显著变化的微槽道... 芯片级节流制冷器(简称MMR)是一种采用微加工工艺制成的新型节流制冷器,其轴向尺寸大幅短于传统节流制冷器,能够显著降低与之适配的红外探测器体积。为研究MMR的工作特性,建立了适用于高压力工况下气体物性沿流动方向显著变化的微槽道流动计算模型,该模型与实验验证结果符合良好。进一步在流动模型的基础上增加了微槽道换热、制冷器槽道分布和外形尺寸计算。根据计算模型制造了MMR样机并对其进行了实验研究,样机流量实验数据与计算模型符合良好。该样机在10 MPa的氮气和氩气工况下分别达到了110 K、119 K的制冷温度,制冷量分别为231m W、479 mW,降温时间分别为250 s、70 s优于国外MMR性能,并且能够满足红外探测器对于节流制冷器的制冷性能需求。 展开更多

关键词 芯片级节流制冷器 微尺度流动 计算模型 制冷性能

在线阅读 下载PDF 职称材料