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分岔结构处双乳液滴的动力学特性研究
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作者 刘赵淼 孙超 +1 位作者 逄燕 王翔 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1214-1222,共9页
复合液滴在化工、医药和生物检测等领域有着广泛的应用,尺寸以及壳层厚度是复合液滴应用过程中的关键特征参数,研究复合液滴的动力学特性对建立相应的操控方法具有重要意义,有助于进一步实现复合液滴的按需制备.采用微流控技术制备了Y形... 复合液滴在化工、医药和生物检测等领域有着广泛的应用,尺寸以及壳层厚度是复合液滴应用过程中的关键特征参数,研究复合液滴的动力学特性对建立相应的操控方法具有重要意义,有助于进一步实现复合液滴的按需制备.采用微流控技术制备了Y形和T形两种分岔结构,研究了双重乳化液滴(双乳液滴)在分岔结构处的流动行为.根据内、外液滴的分裂次数,将流动模式划分为二次分裂、一次分裂和不分裂3种.分析了流动模式的转变规律以及液滴长度对流动模式转变的影响,通过内、外液滴延伸长度、颈部宽度和缝隙宽度等特征参数的演化过程,将液滴运动过程划分为3个阶段,不分裂模式下为挤压、过渡和恢复,一次分裂以及二次分裂模式下为挤压、过渡和断裂,并讨论了相应的动力学机制.发现液滴长度的增加能有效降低液滴与通道之间的间隙宽度,导致双乳液滴所受的挤压力与剪切力增加,有利于液滴的分裂.基于比较成熟的单乳液滴理论,分别建立了内、外液滴的临界分裂条件,T形分岔结构的分裂临界线高于Y形,并进一步构建了内、外液滴毛细数和初始长度决定的流动模式分布图,可以很好地划分不同模式的分布区域,对于调控双乳液滴特性参数具有重要参考价值. 展开更多
关键词 双乳液滴 动力学特性 分裂模式 临界条件 通道结构
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气-液界面位置对微凹槽结构内两相流场和减阻特性的影响研究
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作者 申峰 陈杰 +2 位作者 程思源 逄燕 刘赵淼 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2511-2521,共11页
在超疏水表面增加微凹槽结构,有利于在表面张力作用下留存部分空气形成气-液界面,从而大大降低流动阻力,在流动减阻方面展示了巨大的应用潜力.然而,由于流体剪切、空气溶解等影响,微凹槽内的空气容易发生损耗,导致气-液界面位置向凹槽... 在超疏水表面增加微凹槽结构,有利于在表面张力作用下留存部分空气形成气-液界面,从而大大降低流动阻力,在流动减阻方面展示了巨大的应用潜力.然而,由于流体剪切、空气溶解等影响,微凹槽内的空气容易发生损耗,导致气-液界面位置向凹槽底部移动,进而降低减阻效果.为了揭示微凹槽内空气损耗后气-液界面位置对流动减阻效果的影响,开展了显微高速摄影实验和计算流体动力学数值模拟,研究了微凹槽内不同气-液界面位置对两相流场特性的影响,并分析了等效滑移长度和减阻率的变化规律.结果表明,随着气-液界面位置的下移,气-液界面上方的流体从附着流转变为分离涡流,空气内部的涡流方向也从顺时针转变为逆时针.形成分离涡的临界空气损耗率为h_(c)^(*)=0.3~0.4,减阻率从12%降低到5%.界面下降后雷诺数Re、微通道宽度W和凹槽长度占比δ对微凹槽减阻性能也有重要影响,研究结果有助于深化对超疏水表面微凹槽两相流动减阻问题的认识,为微凹槽结构设计及应用提供重要的理论指导. 展开更多
关键词 滑移长度 气-液界面 涡胞 微凹槽 流动减阻
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微流控粒子分选中圆形微凹槽容纳特性研究
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作者 申峰 张杰 +2 位作者 艾明珠 张越东 刘赵淼 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1317-1327,共11页
微流控技术由于具备操控微通道中微小体积流体的能力,已成为操控粒子和细胞的新平台.基于粒子惯性迁移和微凹槽涡胞捕获的粒子分选方法,是一种重要的微流控粒子操控技术.目前,微凹槽容纳的粒子数量不高,制约了该方法的效率.为了提高微... 微流控技术由于具备操控微通道中微小体积流体的能力,已成为操控粒子和细胞的新平台.基于粒子惯性迁移和微凹槽涡胞捕获的粒子分选方法,是一种重要的微流控粒子操控技术.目前,微凹槽容纳的粒子数量不高,制约了该方法的效率.为了提高微凹槽粒子容量,对圆形微凹槽进行结构设计,并利用高速显微成像技术和数值模拟,研究了不同圆形微凹槽的粒子容纳能力.研究发现,相同入口雷诺数(Re=37~555)下,带底腔的圆形微凹槽相较于普通圆形微凹槽容纳的粒子数量提升了45%,这是因为增加底腔后使得涡流线向下延展,形成更深的“U形”结构,可以容纳更多的粒子;当Re=482时,带底腔的直径500μm的圆凹槽比直径600μm的圆凹槽的粒子容量提高了93.9%,原因是前者凹槽内粒子运动轨道与流线更加吻合,粒子轨道面积与凹槽面积占比达到了97%;随着Re增加,从侧通道收集到的粒子富集浓度整体呈现先缓慢增大后减小的趋势,收集到的20μm粒子的最大富集浓度为初始悬浮液的126.7倍;不同微凹槽内粒子群的轨道运动受到涡流场特性、粒子物性及粒子间相互作用和壁面限制作用等因素的共同影响.研究结果对微凹槽结构设计和提高粒子分选性能有重要指导意义. 展开更多
关键词 微流控技术 粒子分选 微凹槽 粒子捕获 涡胞
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微流控液滴技术及其应用的研究进展 被引量:32
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作者 刘赵淼 杨洋 +1 位作者 杜宇 逄燕 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期282-296,共15页
微液滴具有体积小、比表面积大,速度快、通量高,大小均匀、体系封闭,内部稳定等特性,在药物控释、病毒检测、颗粒材料合成、催化剂等领域中均有重要应用。微流控技术的发展为微液滴生成中实现尺寸规格、结构形貌和功能特性等的可控设计... 微液滴具有体积小、比表面积大,速度快、通量高,大小均匀、体系封闭,内部稳定等特性,在药物控释、病毒检测、颗粒材料合成、催化剂等领域中均有重要应用。微流控技术的发展为微液滴生成中实现尺寸规格、结构形貌和功能特性等的可控设计和精确操控提供了全新平台。本文概述了微流控液滴技术的基本原理、液滴生成方式及其基本操控,比较分析了微液滴的传统制备法与微流控合成法的异同,介绍了近年来微流控液滴技术在功能材料合成、生物医学和食品加工等领域中的研究新进展,探讨并展望了微流控液滴技术的潜在价值和未来发展方向。 展开更多
关键词 微流控技术 微液滴 液滴操控 微通道 评述
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国内高温空气燃烧技术发展现状和趋势 被引量:9
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作者 刘赵淼 王秀丽 +2 位作者 于海源 马重芳 隋允康 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第7期614-621,共8页
概述了国内高温空气燃烧技术的发展情况,分别从蓄热体的设计、换向阀的配置及换向时间的选择、炉型、NO_x排放和燃烧机理等方面进行了综述.阐明了高温低氯空气燃烧技术的研究和应用,对热工设备行业的节能和降污具有很大的促进作用.
关键词 燃烧 工业炉窑 环保 污染控制
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几何尺寸对矩形微通道液体流动和传热性能的影响 被引量:25
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作者 刘赵淼 逄燕 申峰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第16期139-145,共7页
基于连续介质方法数值研究液体在不同几何结构微通道中的流动和传热性能。在相同热边界条件下,通过比较水力直径、通道长度和宽高比等几何参数对液体微流动的影响,得到各参数对泊肃叶数(Po)和努塞尔数(Nu)的影响关系。研究发现,截面宽... 基于连续介质方法数值研究液体在不同几何结构微通道中的流动和传热性能。在相同热边界条件下,通过比较水力直径、通道长度和宽高比等几何参数对液体微流动的影响,得到各参数对泊肃叶数(Po)和努塞尔数(Nu)的影响关系。研究发现,截面宽高比越大,Po数越小,且雷诺数对泊肃叶数基本无影响;雷诺数(Re)小于500情况下,水力直径小于0.545 mm时,Po数随水力直径减小而减小,水力直径大于0.545 mm时,水力直径变化对Po数基本无影响;Po数不随通道长度变化而变化,但略受流动雷诺数影响;在Re=20~1 800时,Nu数正比于水力直径和宽高比,但是通道长度对Nu数的作用受流动Re数的影响;在通道材料和流动介质相同的条件下,Nu数和Re数之间的关系受通道几何参数的影响,并且拟合得到其关系式。 展开更多
关键词 微通道 传热 流动 几何结构
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基于Navier滑移的油膜缝隙微流动特性数值分析 被引量:19
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作者 刘赵淼 王国斌 申峰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第21期104-110,共7页
针对液压系统中微米级油膜缝隙流动内的近壁面滑移微观尺度效应,采用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法分析壁面滑移作用对微米级油膜缝隙流动规律特性的影响。在对静压支承系统中封油边内油膜缝隙流动进行边界条件... 针对液压系统中微米级油膜缝隙流动内的近壁面滑移微观尺度效应,采用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法分析壁面滑移作用对微米级油膜缝隙流动规律特性的影响。在对静压支承系统中封油边内油膜缝隙流动进行边界条件处理时,采取了壁面滑移速度与壁面滑移系数和当地局部速度梯度都成正比的Navier滑移模型边界条件。在数值模拟和理论基本吻合的基础上,进一步讨论分析壁面滑移系数对微米级油膜缝隙流动特性的影响,侧重分析考虑壁面表观粘度系数、温粘特性和非牛顿流体属性对微米级油膜缝隙流动特性分布和缝隙壁面滑移速度大小的影响。研究表明在微观尺度下具有界面滑移的油膜缝隙流动区别于无滑移的缝隙流动特性,壁面材料特性系数φ=0.01时,缝隙壁面的滑移速度越大,油膜缝隙流动分布均匀。其温粘特性将最大限度地影响壁面滑移速度大小和缝隙流动特性分布。 展开更多
关键词 油膜 缝隙流动 界面滑移 Navier滑移
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弯曲动脉血管中血液流动对血栓形成的影响 被引量:7
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作者 刘赵淼 马瑞艳 +1 位作者 叶红玲 张谭 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期50-55,共6页
血栓性疾病大多发生在弯曲和血管分叉的位置附近,其形成机制和原因比较复杂,目前的研究主要集中在临床病例的治疗护理方面。临床观测表明,动脉疾病的发病机制和病变发展与血流动力学特征(如流场分布、壁面剪应力等)密切相关。采用计算... 血栓性疾病大多发生在弯曲和血管分叉的位置附近,其形成机制和原因比较复杂,目前的研究主要集中在临床病例的治疗护理方面。临床观测表明,动脉疾病的发病机制和病变发展与血流动力学特征(如流场分布、壁面剪应力等)密切相关。采用计算流体力学方法,从血流动力学角度研究了弯曲血管中血液流动的改变对血管栓塞形成的影响。主要从血流入口初始速度、弯曲曲率半径、血管管径及血液黏度方面研究血液流动对血栓形成的影响。同时结合相关医学病例,从多学科角度分析并验证医学研究中有关血管弯曲对血栓形成机理的猜测。 展开更多
关键词 弯曲血管 动脉血栓 壁面剪应力 壁面压强
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不同重力下90°弯管内气液两相流流型及流动特性研究 被引量:8
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作者 刘赵淼 刘佳 申峰 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期223-230,共8页
研究了不同重力条件下90°弯管内气液两相流流型分布形态及流动特性.通过建立90°弯管内气液两相流流动的三维数学物理模型,采用VOF方法,对10-6g0,10-4g0,10-2g0,1g0(g0=9.8 m/s2)重力下的90°弯管内气液两相流流型分布特... 研究了不同重力条件下90°弯管内气液两相流流型分布形态及流动特性.通过建立90°弯管内气液两相流流动的三维数学物理模型,采用VOF方法,对10-6g0,10-4g0,10-2g0,1g0(g0=9.8 m/s2)重力下的90°弯管内气液两相流流型分布特征、截面空隙率、滑速比及气相尾部最大斜向角进行了比较分析.研究结果表明:所建立的模型能够正确模拟不同重力条件下90°弯管内气液两相流流型和截面空隙率,并得到气液两相弯管二次流与单相二次流的不同特性.随着重力水平的提高,90°弯管对气相流型的影响作用减弱,气相整体向弯管内侧积聚靠拢,弯管对尾部的斜向作用减弱. 展开更多
关键词 不同重力条件 90°弯管 气液两相流 截面空隙率 斜向角
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丙三醇溶液液滴形成过程的数值模拟 被引量:8
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作者 刘赵淼 刘华敏 金艳梅 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期14-19,共6页
为了更为精确地研究液滴的形成和下落过程,对不同质量分数丙三醇溶液液滴的形成进行了数值模拟,得到的水滴形成过程与实验结果非常吻合、对不同的溶液液滴的长度、形成时间以及体积进行模拟和比较发现,质量分数对液滴形成有明显影响.结... 为了更为精确地研究液滴的形成和下落过程,对不同质量分数丙三醇溶液液滴的形成进行了数值模拟,得到的水滴形成过程与实验结果非常吻合、对不同的溶液液滴的长度、形成时间以及体积进行模拟和比较发现,质量分数对液滴形成有明显影响.结果表明,数值模拟在研究液滴形成和下落问题上具有很好的适用性. 展开更多
关键词 液滴 数值模拟 丙三醇 体积分数法
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引入温-粘及压-粘关系式的油膜工作性能数值分析 被引量:4
11
作者 刘赵淼 金秋颖 +2 位作者 张成印 申峰 叶红玲 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第B04期69-73,共5页
为了研究温-粘及压-粘效应对液体静压支承系统中油膜工作性能的影响,本文以大尺寸液体静压支承转台为研究对象,建立了三维立体油腔模型,采用有限体积法,模拟计算了引入温-粘及压-粘关系式时,油腔内部流体的承载力及温升变化情况。计算... 为了研究温-粘及压-粘效应对液体静压支承系统中油膜工作性能的影响,本文以大尺寸液体静压支承转台为研究对象,建立了三维立体油腔模型,采用有限体积法,模拟计算了引入温-粘及压-粘关系式时,油腔内部流体的承载力及温升变化情况。计算结果表明,温-粘特性及压-粘特性在很大程度上影响油腔内的承载能力和温升。引入了温-粘及压-粘关系式的计算模型更符合实际工况,计算结果对于液体静压支承系统中润滑油的选择等有指导意义。 展开更多
关键词 粘度 温-粘特性 压-粘特性 承载力
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重力和接触角对表面张力贮箱内液体流动的影响 被引量:6
12
作者 刘赵淼 赵婷婷 申峰 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期430-440,共11页
采用流体体积函数方法数值模拟板式表面张力贮箱内液体的流动过程.主要考虑了不同重力加速度和接触角等因素的影响.发现在接触角等于10°的前提下,重力加速度小于10^(-2)g_0,液体沿着外侧导流叶片爬升至贮箱顶部;当重力加速度小于10... 采用流体体积函数方法数值模拟板式表面张力贮箱内液体的流动过程.主要考虑了不同重力加速度和接触角等因素的影响.发现在接触角等于10°的前提下,重力加速度小于10^(-2)g_0,液体沿着外侧导流叶片爬升至贮箱顶部;当重力加速度小于10^(-3)g_0时,重力加速度的减小对液体爬升速度的影响较小.在爬升过程中,导流叶片附近液体的速度呈逐渐减小的趋势,且重力加速度越小,初始速度越大.接触角对液体的爬升高度也会产生影响,接触角越小,液体爬升至顶部的时间越短;当接触角大于45°时,外侧导流叶片附近的液面不能爬升至顶端.另外,接触角越大,液面高度的斜率越小,导流叶片附近液体的初始速度也越小. 展开更多
关键词 表面张力贮箱 重力 接触角 液体流动 数值模拟
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化学反应速率模型对高温空气燃烧特性的影响 被引量:4
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作者 刘赵淼 郝海舟 +2 位作者 金艳梅 刘华敏 马重芳 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期413-418,共6页
为了探讨更恰当的高温空气燃烧研究方法,本文从燃烧机理的角度,通过数值分析方法研究了化学反应速率模型对高温空气燃烧特性的影响,分别研究了单步有限反应速率模型、多步有限反应速率模型和涡旋破散模型.在多步有限反应速率模型中,考... 为了探讨更恰当的高温空气燃烧研究方法,本文从燃烧机理的角度,通过数值分析方法研究了化学反应速率模型对高温空气燃烧特性的影响,分别研究了单步有限反应速率模型、多步有限反应速率模型和涡旋破散模型.在多步有限反应速率模型中,考虑了多个反应步和逆反应,所以该模型结果中的温度比其他2种低,进而抑制了热力NOx的生成,因此NOx排放较低.单步有限反应速率模型与涡旋破散模型的结果基本一致,这与单步模型所用的一些经验常数是在常温下得到的有很大关系.研究结果验证,无论是对单步反应还是多步反应,建立的模型都有较好的适用性. 展开更多
关键词 高温空气燃烧 反应步 有限化学反应速率
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Y型分叉冠状动脉血管中血液流动对血栓形成的影响 被引量:4
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作者 刘赵淼 马瑞艳 +1 位作者 张谭 叶红玲 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1153-1158,共6页
为研究Y型分叉血管中血液流动对血栓形成的影响,根据黏性流体稳定流动的Navier-Stokes方程,建立了冠状动脉分叉血管中血液流动的数学模型,并采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的方法,数值模拟了不同Y型分叉冠状动脉... 为研究Y型分叉血管中血液流动对血栓形成的影响,根据黏性流体稳定流动的Navier-Stokes方程,建立了冠状动脉分叉血管中血液流动的数学模型,并采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的方法,数值模拟了不同Y型分叉冠状动脉血管中血液流动情况,并考虑了分叉角度、血液黏度、入口血流初始速度对血流速度场、壁面剪应力、壁面压强的影响.结果表明:分叉角度越小成栓可能性越大,存在最易成栓的血流速度,但血液黏度对血柱形成的影响不大. 展开更多
关键词 分叉血管 血液黏度 壁面压强 壁面剪应力
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Y型微通道两相流内部流动特性 被引量:12
15
作者 刘赵淼 刘丽昆 申峰 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期209-216,共8页
利用显微粒子图像测速技术、高速度数码显微系统及数值模拟方法研究了Y型微通道内液滴的形成.主要考虑了Y型角度(45°,90°,135°,180°)、两相流量大小等因素的影响.发现在挤压机制中,Y型微通道内分散相液滴的形成主... 利用显微粒子图像测速技术、高速度数码显微系统及数值模拟方法研究了Y型微通道内液滴的形成.主要考虑了Y型角度(45°,90°,135°,180°)、两相流量大小等因素的影响.发现在挤压机制中,Y型微通道内分散相液滴的形成主要受到来自连续相的剪切作用,Y型角度越小,分散相所受到的剪切作用越大.在液滴生成过程中,连续相速度剖面呈非对称抛物线型分布.当Y型角度小于180°时,角度的变化对液滴直径大小影响较小,但角度的减小会加快液滴的生成时间.当Y型角度为180°时,生成的液滴体积最大且生成时间最长.毛细数对液滴直径和生成时间的变化同时产生影响,连续相毛细数的增大使得连续相在两相交汇位置处对分散相的作用力更集中,导致分散相更易破裂. 展开更多
关键词 微流控 Y型微通道 Y型角度 显微粒子图像测速技术 数值模拟
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几何构型对流动聚焦生成微液滴的影响 被引量:11
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作者 刘赵淼 杨洋 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期867-876,共10页
流动聚焦型微流控装置能够方便、高效地生成均一度好且大小精确可调的微液滴(气泡),故被广泛应用于颗粒材料合成、药物封装、细胞培养等诸多领域.进一步优化通道结构有助于实现对合成微粒粒径、均一度和尺寸范围的精确调控.本文数值研... 流动聚焦型微流控装置能够方便、高效地生成均一度好且大小精确可调的微液滴(气泡),故被广泛应用于颗粒材料合成、药物封装、细胞培养等诸多领域.进一步优化通道结构有助于实现对合成微粒粒径、均一度和尺寸范围的精确调控.本文数值研究了通道深度、缩颈段长度以及两相夹角等几何构型因素对流动聚焦生成微液滴直径及其生成周期各个阶段的影响.控制液滴生成方式为滴流式,发现液滴直径随通道深度d的增加近似呈线性增大,且当通道深度小于30μm时,随着通道深度的下降,微液滴生成周期在毛细力的强烈作用下出现骤升,通道深度超过80μm时,微液滴的生成周期基本接近恒定.连续相和离散相的夹角θ接近90?时,液滴直径及其生成周期最短,夹角太大或太小均不利于生成均一度好且粒径微小可控的液滴.调整缩颈段长度l引起液滴直径及其生成周期的变化幅度仅为其平均值的3%~5%左右.此外,缩颈段宽度也是影响流动聚焦生成微液滴直径及其生成周期的重要因素,在通道深度固定时,缩颈段越宽,微液滴直径及其生成周期越大. 展开更多
关键词 十字形微通道 流动聚焦 微液滴 几何构型 数值模拟
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压电式微滴按需喷射的过程控制和规律 被引量:12
17
作者 刘赵淼 徐元迪 +3 位作者 逄燕 任彦霖 高山山 钟希祥 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期1031-1042,共12页
微滴喷射增材制造技术中沉积微滴的大小与均匀性是影响成型件质量的关键因素.本文设计了一种用于生成均匀微滴的压电驱动式微滴喷射装置,通过压电材料带动柔性膜片振动,将液体从喷嘴中喷出生成微滴,采用数值模拟和实验相结合的方法,研... 微滴喷射增材制造技术中沉积微滴的大小与均匀性是影响成型件质量的关键因素.本文设计了一种用于生成均匀微滴的压电驱动式微滴喷射装置,通过压电材料带动柔性膜片振动,将液体从喷嘴中喷出生成微滴,采用数值模拟和实验相结合的方法,研究了不同控制参数下膜片振幅及其对生成微滴尺寸和均匀性的影响.研究结果表明:膜片振幅大小受到驱动电压和压电频率的共同影响,压电频率是导致膜片中心点振幅实验测量值小于理论计算值的主要原因,膜片振动会导致喷嘴内部压力发生变化从而影响微滴生成尺寸.在相同驱动电压条件下,压电频率为10 Hz时存在压电膜片振幅最大值.随着膜片振幅的增大,喷孔处液体速度和液柱长度增大到临界值时可以生成微滴,当喷孔处的液柱长度超过临界值时,会形成卫星液滴.当膜片振幅区间在30μm^42μm可以稳定生成微滴,生成最小微滴尺寸为339.8μm,直径最大变化率为0.29%,相邻两微滴间距最大变化率为2.67%,生成微滴的尺寸及均匀性较好.研究结果有助于提高压电式微滴喷射装置的液滴生成质量. 展开更多
关键词 压电驱动 按需喷射 膜片振幅 微滴直径
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主动脉瓣倾斜角度血流动力学的PIV实验研究 被引量:3
18
作者 刘赵淼 薛贺波 +5 位作者 杨刚 逄燕 房永超 李梦麒 齐轶鹏 史艺 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1811-1821,共11页
瓣叶血栓是主动脉瓣置换术后典型的继发性瓣膜疾病,血流动力学特征异常在其发展过程中至关重要.本文利用粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)系统,实验研究了主动脉瓣开口纵向轴线与升主动脉纵向轴线之间倾斜角度(α=0°,... 瓣叶血栓是主动脉瓣置换术后典型的继发性瓣膜疾病,血流动力学特征异常在其发展过程中至关重要.本文利用粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)系统,实验研究了主动脉瓣开口纵向轴线与升主动脉纵向轴线之间倾斜角度(α=0°,α=5°,α=10°和α=15°)对速度、涡度和黏性剪应力分布等血流动力学特性的影响.研究结果表明:当α=0°时,主动脉根部跨瓣血液流动为中心对称流动,而α=5°,α=10°和α=15°时跨瓣血液流动向升主动脉的左冠状动脉一侧倾斜.随着倾斜角度增大,跨瓣血液流动方向倾斜程度增加,血液流动冲击升主动脉壁,损伤内皮细胞导致血栓形成.主动脉瓣倾斜时主动脉窦血液流动速度增大,涡旋也更向主动脉窦底部运动,不利于血液从冠状动脉口流出向心肌供血.同时,主动脉根部的高涡度和高黏性剪应力区域也向升主动脉的左冠状动脉一侧倾斜,主动脉窦的高涡度区域位于主动脉窦底部、高黏性剪应力区域分布于主动脉窦壁面处.主动脉瓣存在倾斜角度时,涡度和黏性剪应力较大,特别是α=10°和α=15°,为血栓形成提供了有利环境.研究结果可为临床主动脉瓣置换术参数选择以及继发性瓣膜疾病的避免提供理论依据和技术参考. 展开更多
关键词 主动脉瓣 倾斜角度 血流动力学 粒子图像测速
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中等严重程度冠状动脉病变模型的血流动力学参数分析 被引量:9
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作者 刘赵淼 南斯琦 史艺 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1058-1064,共7页
基于中等严重程度冠状动脉病变模型,应用流固耦合方法数值研究了中等严重程度面积狭窄率(AS=50%,65%,75%)和病变长度(LL=10 mm,15 mm,20 mm)对血流动力学参数的影响.研究发现:随着AS与LL的增大,病变血管分支的壁面剪应力变化愈加剧烈,... 基于中等严重程度冠状动脉病变模型,应用流固耦合方法数值研究了中等严重程度面积狭窄率(AS=50%,65%,75%)和病变长度(LL=10 mm,15 mm,20 mm)对血流动力学参数的影响.研究发现:随着AS与LL的增大,病变血管分支的壁面剪应力变化愈加剧烈,狭窄段下游的壁面剪应力值逐渐降低,狭窄段下游回流区的长度呈"S"型增长,模型最大剪切速率呈抛物线型增长,压力分布曲线显著下降.血流动力学参数结果表明,中等严重程度面积狭窄率和病变长度均是可能引发血栓的因素,临床上应予以重视. 展开更多
关键词 面积狭窄率 病变长度 血流动力学参数 流固耦合
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薄膜涂覆过程中缺陷的形成及其防治措施的研究进展 被引量:4
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作者 刘赵淼 金艳梅 刘华敏 《安全与环境学报》 CAS CSCD 2008年第3期135-139,共5页
薄膜缺陷会降低薄膜器件的使用性能,因此薄膜缺陷的产生机理和防治措施研究非常重要。综述了薄膜涂覆中缺陷的分类及其形成,分析了产生缺陷的影响因素,并对主要缺陷的防治方法作了总结。对防治方法进行机理分析,总结了去除非连续缺陷过... 薄膜缺陷会降低薄膜器件的使用性能,因此薄膜缺陷的产生机理和防治措施研究非常重要。综述了薄膜涂覆中缺陷的分类及其形成,分析了产生缺陷的影响因素,并对主要缺陷的防治方法作了总结。对防治方法进行机理分析,总结了去除非连续缺陷过程中的注意原则。结果表明,薄膜缺陷分为连续性缺陷和非连续性缺陷,连续性缺陷最重要的影响因素是表面溶液的蒸发和表面张力的变化,可以通过设计涂覆溶液和涂覆模具最大程度地避免。非连续性缺陷中最主要的缺陷是气泡和杂质,气泡可以通过去气和去泡两种方式去除,杂质可以过滤去除。研究表明薄膜涂敷中缺陷防治需要从试验和数值计算着手,结合理论研究探讨产生缺陷的内在机理。 展开更多
关键词 应用流体力学 涂覆 薄膜 缺陷 防治措施
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