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随机粗糙微通道内部流动与传质特性
被引量：
6
1
作者
鲁聪达
薛浩
+1 位作者
吴化平
文东辉
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期1414-1420,共7页
为了研究微通道壁面随机粗糙度对流体流动和传质特性的影响,采用随机排布准则构建具有典型粗糙元类型的随机粗糙微通道壁面,利用有限元方法分析壁面随机粗糙度对流速、压降、流动阻力和传质性能的影响,并给出粗糙微通道内部Poiseuille...
为了研究微通道壁面随机粗糙度对流体流动和传质特性的影响,采用随机排布准则构建具有典型粗糙元类型的随机粗糙微通道壁面,利用有限元方法分析壁面随机粗糙度对流速、压降、流动阻力和传质性能的影响,并给出粗糙微通道内部Poiseuille数和分子传质扩散的近似变化规律。结果表明,流体在粗糙微通道近壁面区域和主流区的流速差异较大,近壁面区域流动分离现象明显;与光滑微通道相比,粗糙微通道内部各位置的压降和Poiseuille数沿着流动方向呈近似线性增大趋势;微通道壁面粗糙度的存在可以强化流体分子的传质扩散速率,但受粗糙度类型和相对粗糙度的影响较大。
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关键词
微通道
壁面随机粗糙度
Poiseuille数
传质
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职称材料
液氦温区微小漏孔流动特性研究
被引量：
1
2
作者
林云龙
王国栋
+2 位作者
陈长琦
王进伟
伊明辉
《真空科学与技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期557-561,共5页
低温环境下系统器件的密封性能至关重要,对于低温密封研究,了解低温下微小漏孔泄漏的流动特性很有必要。本文构建了具有随机粗糙度壁面的二维微通道,应用仿真软件研究液氦温区漏孔微通道内气流的流动特性,计算分析通道内各物理量的分布...
低温环境下系统器件的密封性能至关重要,对于低温密封研究,了解低温下微小漏孔泄漏的流动特性很有必要。本文构建了具有随机粗糙度壁面的二维微通道,应用仿真软件研究液氦温区漏孔微通道内气流的流动特性,计算分析通道内各物理量的分布和变化。结果表明随机粗糙度壁面对速度分布的扰动在近壁面影响最大,随着远离壁面的方向减小,对中心区域流动几乎无影响;低温导致氦气粘滞系数下降,微通道内气体流速增加;压力分布也因通道特征尺寸变化而发生波动;液氦温区漏孔的质量流量比常温下大两个数量级,并且当进出口压力比超过临界值后漏孔质量流量不再变化。对于低温系统的漏率预测、泄漏预防和低温检漏、密封研究具有理论意义和实用价值。
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关键词
液氦温区
微通道
流动特性
质量流量
随机粗糙度壁面
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职称材料
基于深度学习的变宽度浓度梯度芯片性能预测
3
作者
俞俊楠
俞建峰
+3 位作者
程洋
齐一搏
化春键
蒋毅
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期3383-3393,共11页
随着个性化医疗的发展,定制化药物受到了越来越多的关注,为了生产定制化药物,需要制备指定浓度的药物混合溶液。本研究首次提出了一种随机变宽度(RVW)结构的微流控浓度梯度芯片,并通过卷积神经网络算法实现芯片的性能预测。首先,设计了...
随着个性化医疗的发展,定制化药物受到了越来越多的关注,为了生产定制化药物,需要制备指定浓度的药物混合溶液。本研究首次提出了一种随机变宽度(RVW)结构的微流控浓度梯度芯片,并通过卷积神经网络算法实现芯片的性能预测。首先,设计了一种RVW微流道结构并通过仿真模拟得到出口浓度和出口流速。其次,根据卷积核分解原理设计了KD-MiniVGGNet深度学习模型,使用仿真模拟得到的浓度和流速数据训练模型并预测更多浓度梯度芯片的出口浓度和出口流速。最后,通过实验验证了KD-MiniVGGNet深度学习模型预测结果的准确性。研究结果表明:相较于随机等宽度(REW)浓度梯度芯片,RVW浓度梯度芯片的出口集中流速范围提高了66.7%,三个出口的出口浓度分布范围分别拓宽了9%、16%和11%,三个出口的出口流速分布范围分别拓宽了29%、28%和30%;KD-MiniVGGNet模型在出口浓度和出口流速测试集上的模型准确率分别达到91.5%和92.7%;出口浓度的KD-MiniVGGNet模型预测结果与实验结果之间的平均误差为4.3%。本研究中所提出的设计方法可提高浓度梯度芯片结构的多样性,进一步优化浓度梯度芯片的性能范围,更好地为药物定制提供溶液制备服务。
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关键词
微通道
随机变宽度微流道
数值模拟
神经网络
药物溶液制备
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职称材料
题名
随机粗糙微通道内部流动与传质特性
被引量：
6
1
作者
鲁聪达
薛浩
吴化平
文东辉
机构
浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期1414-1420,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51775510)
文摘
为了研究微通道壁面随机粗糙度对流体流动和传质特性的影响,采用随机排布准则构建具有典型粗糙元类型的随机粗糙微通道壁面,利用有限元方法分析壁面随机粗糙度对流速、压降、流动阻力和传质性能的影响,并给出粗糙微通道内部Poiseuille数和分子传质扩散的近似变化规律。结果表明,流体在粗糙微通道近壁面区域和主流区的流速差异较大,近壁面区域流动分离现象明显;与光滑微通道相比,粗糙微通道内部各位置的压降和Poiseuille数沿着流动方向呈近似线性增大趋势;微通道壁面粗糙度的存在可以强化流体分子的传质扩散速率,但受粗糙度类型和相对粗糙度的影响较大。
关键词
微通道
壁面随机粗糙度
Poiseuille数
传质
Keywords
microchannel
random
surface roughness of wall surface
Poiseuille number
mass transfer
分类号
O351 [理学—流体力学]
TQ027 [化学工程]
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职称材料
题名
液氦温区微小漏孔流动特性研究
被引量：
1
2
作者
林云龙
王国栋
陈长琦
王进伟
伊明辉
机构
合肥工业大学机械工程学院
出处
《真空科学与技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期557-561,共5页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金(2013HCQC0031)
安徽省高等学校省级质量工程资助项目(4116000024)。
文摘
低温环境下系统器件的密封性能至关重要,对于低温密封研究,了解低温下微小漏孔泄漏的流动特性很有必要。本文构建了具有随机粗糙度壁面的二维微通道,应用仿真软件研究液氦温区漏孔微通道内气流的流动特性,计算分析通道内各物理量的分布和变化。结果表明随机粗糙度壁面对速度分布的扰动在近壁面影响最大,随着远离壁面的方向减小,对中心区域流动几乎无影响;低温导致氦气粘滞系数下降,微通道内气体流速增加;压力分布也因通道特征尺寸变化而发生波动;液氦温区漏孔的质量流量比常温下大两个数量级,并且当进出口压力比超过临界值后漏孔质量流量不再变化。对于低温系统的漏率预测、泄漏预防和低温检漏、密封研究具有理论意义和实用价值。
关键词
液氦温区
微通道
流动特性
质量流量
随机粗糙度壁面
Keywords
Liquid helium temperature
microchannel
Flow characteristics
Mass flow rate
random
roughness of the wall
分类号
TB661 [一般工业技术—制冷工程]
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职称材料
题名
基于深度学习的变宽度浓度梯度芯片性能预测
3
作者
俞俊楠
俞建峰
程洋
齐一搏
化春键
蒋毅
机构
江南大学机械工程学院
江苏省食品先进制造装备技术重点实验室
出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期3383-3393,共11页
基金
江苏省先进食品制造装备与技术重点实验室(FMZ-202016)。
文摘
随着个性化医疗的发展,定制化药物受到了越来越多的关注,为了生产定制化药物,需要制备指定浓度的药物混合溶液。本研究首次提出了一种随机变宽度(RVW)结构的微流控浓度梯度芯片,并通过卷积神经网络算法实现芯片的性能预测。首先,设计了一种RVW微流道结构并通过仿真模拟得到出口浓度和出口流速。其次,根据卷积核分解原理设计了KD-MiniVGGNet深度学习模型,使用仿真模拟得到的浓度和流速数据训练模型并预测更多浓度梯度芯片的出口浓度和出口流速。最后,通过实验验证了KD-MiniVGGNet深度学习模型预测结果的准确性。研究结果表明:相较于随机等宽度(REW)浓度梯度芯片,RVW浓度梯度芯片的出口集中流速范围提高了66.7%,三个出口的出口浓度分布范围分别拓宽了9%、16%和11%,三个出口的出口流速分布范围分别拓宽了29%、28%和30%;KD-MiniVGGNet模型在出口浓度和出口流速测试集上的模型准确率分别达到91.5%和92.7%;出口浓度的KD-MiniVGGNet模型预测结果与实验结果之间的平均误差为4.3%。本研究中所提出的设计方法可提高浓度梯度芯片结构的多样性,进一步优化浓度梯度芯片的性能范围,更好地为药物定制提供溶液制备服务。
关键词
微通道
随机变宽度微流道
数值模拟
神经网络
药物溶液制备
Keywords
microchannels
random variable-width microchannels
numerical simulation
neural network
medicine solution preparation
分类号
TQ050.2 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
随机粗糙微通道内部流动与传质特性
鲁聪达
薛浩
吴化平
文东辉
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
液氦温区微小漏孔流动特性研究
林云龙
王国栋
陈长琦
王进伟
伊明辉
《真空科学与技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于深度学习的变宽度浓度梯度芯片性能预测
俞俊楠
俞建峰
程洋
齐一搏
化春键
蒋毅
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
已选择
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