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题名纳米阵列中气体驱替液体的流动特征
被引量：3
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作者
宋付权
胡箫
朱根民
朱维耀
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机构
浙江海洋大学石化与能源工程学院
北京科技大学土木与资源工程学院
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第3期553-560,共8页
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基金
国家自然科学基金(11472246)
国家重大专项(2017ZX05072005)资助项目
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文摘
纳米尺度下气体驱动液体流动特征在纳流控芯片及页岩气开发中具有广泛的应用前景.利用管径规格为292.8 nm,206.2 nm,89.2 nm,67.0 nm,26.1 nm的氧化铝膜为纳米阵列,进行气驱水实验和单相气体流动实验,分析纳米尺度下气驱水流动特征.实验表明,纳米阵列中气驱水时气体流量随驱动压力变化经历三个阶段:第一阶段流量缓慢增大,且比单相气体流量降低约一个数量级;第二阶段纳米阵列中的水被大量驱替出,流量迅速增大;第三阶段纳米阵列中的水全部被驱替出,流动特征与单相气体流动保持一致.分析表明,气驱水第一阶段存在气液界面毛细管力的"钉扎"作用及固液界面相互作用力的影响,是产生非线性流动的主要原因;而一旦"钉扎"作用破坏,气体进入管道推动界面运动,气柱与液柱之间的毛细曲面曲率变化,毛细管力减小,气体流量急剧增大,其中毛细管力随驱替压力增大急剧变化,是造成第二阶段气体流量突变的主要原因.
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关键词
纳米阵列
气驱水流动
微纳米流动
毛细管力
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Keywords
nano arrays
water flow displaced by gas
nano- and micro-flow
capillary force
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分类号
TE312
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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题名固体力学跨尺度计算若干问题研究
被引量：3
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作者
庄茁
严子铭
姚凯丽
崔一南
柳占立
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机构
清华大学航天航空学院
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出处
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期40-46,共7页
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基金
国家自然科学基金(11132006,10772096,11972210,12272204)资助项目.
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文摘
本文展示了固体力学领域跨尺度计算的若干问题和研究概况。(1)建立位错动力学与有限元耦合DDD-FEM的计算模型,实现了能够基于纳米尺度离散位错运动机制计算分析连续介质有限变形晶体塑性问题,提出微纳尺度(200 nm~10μm)晶体塑性流动应力解析公式,结合试验数据揭示了在无应变梯度下强度和变形的尺寸效应;(2)建立具有微相分离结构的纳米尺度粗粒化分子动力学模型CG-MD,计算获得聚脲材料在时域和频域下的存储模量和损耗模量,通过动态加载分析的DMA试验和超声波试验的数据验证,解决了连续介质尺度下微相分离高分子共聚物的设计难题;(3)通过数据驱动关联高分辨率的微米尺度CT影像和临床低分辨率的毫米尺度CT影像的特征值,建立了围关节松质骨小梁的等效模量和结构张量,为骨组织增材制造点阵结构设计和实现个性化骨缺损重建奠定了基础。
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关键词
计算固体力学
跨尺度
微纳米晶体塑性流动应力
粗粒化分子动力学
数据驱动骨缺损重建
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Keywords
computational solid mechanics
spanning the scale
nano-micro scale plastic flow stress
coarse-grained molecular dynamics
data-driven defect bone reconstruction
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分类号
O302
[理学—力学]
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