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协流式微通道中乳化过程的实验研究

工程热物理学报 2013年第12期34卷 2292-2294页

作者：吴梁玉陈永平施明恒李波漆小波东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

本文对协流式微通道内乳化过程进行了可视化实验研究,采用高速动态摄像装置观测了协流式微通道中离散相(油)在连续相(水)中的乳化过程,得到了滴式、窄喷式、宽喷式三种典型流型.研究表明,乳液中液滴的尺寸和乳化模式随连续相和分散相的... 详细信息

本文对协流式微通道内乳化过程进行了可视化实验研究,采用高速动态摄像装置观测了协流式微通道中离散相(油)在连续相(水)中的乳化过程,得到了滴式、窄喷式、宽喷式三种典型流型.研究表明,乳液中液滴的尺寸和乳化模式随连续相和分散相的流量变化;滴式模式下所产生的液滴单分散性好,但是喷式模式下生成的液滴单分散性较差;分散相流量过大将形成喷射流。

关键词：微通道乳化喷射流

电场与拉伸流场共同作用下双重乳液形变特性研究

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工程热物理学报 2020年第5期41卷 1219-1221页

作者：李蕾余婧雯吴梁玉刘向东能源热转换及其过程测控教育部重点实验室东南大学能源与环境学院南京210096 扬州大学电气与能源动力工程学院扬州225127

本文采用基于Cahn-Hilliard方程的相场方法(Phase-field Method)捕捉液-液流体界面,并利用电流模型(Electric Currents)表征电场力作用,通过电场与多相流控制方程的双向耦合,建立了电场和拉伸流场共同作用下双重乳液形变动力学行为非稳... 详细信息

本文采用基于Cahn-Hilliard方程的相场方法(Phase-field Method)捕捉液-液流体界面,并利用电流模型(Electric Currents)表征电场力作用,通过电场与多相流控制方程的双向耦合,建立了电场和拉伸流场共同作用下双重乳液形变动力学行为非稳态理论模型并开展数值模拟研究,揭示了流场和电场对双重乳液形变行为的调控机理。研究表明:双重乳液液滴处于单一拉伸流场中外液滴产生宽扁型形变,内液滴产生瘦长型形变;通过施加外加电场可以主动抑制双重乳液的形变,使液滴在拉伸流场中维持球形。

关键词：双重乳液液滴电场形变调控数值模拟

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流动聚焦微通道中双重乳液乳化行为研究

工程热物理学报 2014年第6期35卷 1167-1169页

作者：吴梁玉陈永平施明恒张林东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

本文基于VOF(Volume of Fluid)相界面追踪方法,建立了流动聚焦微通道中双乳液液滴形成的模型,研究了互不相溶的三种流体在微流控系统中形成双重液滴的典型物理过程,给出了双重液滴形成的典型工况,分析了流动参数和工质物性对液滴形成过... 详细信息

本文基于VOF(Volume of Fluid)相界面追踪方法,建立了流动聚焦微通道中双乳液液滴形成的模型,研究了互不相溶的三种流体在微流控系统中形成双重液滴的典型物理过程,给出了双重液滴形成的典型工况,分析了流动参数和工质物性对液滴形成过程的影响。结果表明:双重乳液液滴形成过程可分为滴式与喷式两种模式;外流体流量增大时液滴形成模式由滴式转变为喷式,所形成的双重液滴尺寸减小;中间流体流量变化对液滴形成模式、所形成的双重乳液内液滴尺寸影响不明显,外液滴随中间流体流量增大而增大。

关键词：双重乳液微流控 VOF 多相流

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翅片管强化方腔蓄冰性能的数值研究

东南大学学报（自然科学版） 2018年第4期48卷 639-645页

作者：吴梁玉孙清吕浩男张程宾曹鹏刘向东扬州大学水利与能源动力工程学院扬州225127 东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室南京210096

为了研究管外耦合纵向翅片对制冷管蓄冰性能的强化作用,基于enthalpy-porosity方法建立了考虑自然对流条件下矩形腔内耦合纵向翅片的制冷管外蓄冰过程非稳态模型,并进行了数值求解.探讨了自然对流对蓄冰过程的作用机理,明确了翅片管的... 详细信息

为了研究管外耦合纵向翅片对制冷管蓄冰性能的强化作用,基于enthalpy-porosity方法建立了考虑自然对流条件下矩形腔内耦合纵向翅片的制冷管外蓄冰过程非稳态模型,并进行了数值求解.探讨了自然对流对蓄冰过程的作用机理,明确了翅片管的强化作用,分析了翅片材质及结构参数对蓄冰强化作用的影响.研究表明,受到自然对流的影响,矩形腔内的主流区域出现新的对流涡,液相区出现流动反转现象.冷媒温度-10℃、初始温度4℃条件下,相同蓄冰时间内,在制冷管的外表面上耦合纵向翅片可以在制冷光管的基础上将蓄冰量提升88.3%~260.1%.随着翅片高度和翅片数量的增加,得益于传热面积的增大,蓄冰量呈现近似线性增加.此外,翅片厚度的增加对蓄冰量的增益小于翅片高度与翅片数量增加的影响.

关键词：蓄冰性能翅片管自然对流 enthalpy-porosity方法

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微通道内液-液多相流数值模拟研究进展

化工进展 2016年第B11期35卷 32-40页

作者：刘向东孙清吴梁玉于程李蕾张程宾扬州大学水利与能源动力工程学院江苏扬州225009 东南大学能源与环境学院江苏南京210096

液滴微流控技术在化学化工、生物医学等领域具有良好的应用前景,而微通道内的液-液多相流动则是液滴微流控技术中最常见的流动现象,深入研究其机理及其内在规律对相关装置与过程的优化设计具有重要的指导意义。本文系统地综述了研究微... 详细信息

液滴微流控技术在化学化工、生物医学等领域具有良好的应用前景,而微通道内的液-液多相流动则是液滴微流控技术中最常见的流动现象,深入研究其机理及其内在规律对相关装置与过程的优化设计具有重要的指导意义。本文系统地综述了研究微通道液-液多相流常用数值研究方法,回顾了连续力学方法与介观动理学方法的研究进展,详细介绍了界面追踪方法与界面捕捉方法的特点以及常用模型,讨论了多种模型的应用情况,论述并对比了不同模型的优势与限制。为进一步开展微通道液-液多相流行为规律及其内在机理的研究提供有益借鉴。微通道内多相流动涉及多种流体与界面的相互耦合,应进一步深入研究在模型简化的基础上实现更精确的界面与流体动力学行为描述。

关键词：微通道液-液多相流数值模拟

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液滴在亲水表面快速铺展过程中的溅射现象

微纳电子技术 2017年第12期54卷 817-823,846页

作者：吴梁玉于程 Sun Dongke 王菲扬州大学能源与动力工程学院江苏扬州225009 东南大学能源与环境学院南京210096 CompuTherm LLC Middleton Wisconsin 53562 盐城工业职业技术学院机电工程学院江苏盐城224005

采用格子Boltzmann方法,建立了液滴在亲水固体表面上快速铺展过程的三维非稳态理论模型。研究了液滴铺展的动态过程,分析了液滴的形貌变化,比较了固体表面润湿性和液滴的运动黏度对液滴铺展过程的影响,获得了溅射现象产生的原因。研究... 详细信息

采用格子Boltzmann方法,建立了液滴在亲水固体表面上快速铺展过程的三维非稳态理论模型。研究了液滴铺展的动态过程,分析了液滴的形貌变化,比较了固体表面润湿性和液滴的运动黏度对液滴铺展过程的影响,获得了溅射现象产生的原因。研究结果表明,液滴接触到亲水固体表面后,从底部产生的毛细波是造成液滴颈部断裂和溅射现象的主要原因;固体表面的接触角越小,液滴铺展的速度越快,越容易产生溅射现象;黏性力在铺展过程中起到减缓液滴铺展的作用,液滴的运动黏度越大,越难产生溅射现象。

关键词：液滴铺展亲水表面溅射现象接触角格子Boltzmann方法

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双重乳液的微流控制备进展

化工进展 2016年第B11期35卷 24-31页

作者：王锴李浩高峥唐炜洁张程宾吴梁玉刘向东东南大学能源与环境学院江苏南京210096 扬州大学水利与能源动力工程学院江苏扬州225009

双重乳液是一种离散相液滴中还包裹着更小的液滴的高度结构化流体,单分散的在食品、化工、医疗等领域有着广泛的应用。微流控技术作为一门研究微尺度流体的新兴技术,已经成为制备优质双重乳液的首选。本文对被动式微流控技术进行了系统... 详细信息

双重乳液是一种离散相液滴中还包裹着更小的液滴的高度结构化流体,单分散的在食品、化工、医疗等领域有着广泛的应用。微流控技术作为一门研究微尺度流体的新兴技术,已经成为制备优质双重乳液的首选。本文对被动式微流控技术进行了系统地综述,介绍了协流式、交叉流式、流动聚焦式微通道的结构及其乳化机理,展望了该项技术在微液滴制备方面的发展前景。在学科交叉应用的背景下,通过对微流控装置的改进与升级,可以克服常见微流控方法出现的双乳液生产效率低,不具备超薄壁结构等问题。此外,本文还讨论了微流控技术背景下双重乳液流型演化研究的进展,提出可以通过单乳液的研究基础,联系和发展双重乳液流型演化的完备理论体系。

关键词：双重乳液稳定性微通道微流控流型演化

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热循环载荷下BGA封装体热应力特性

热科学与技术 2018年第6期17卷 509-516页

作者：吴梁玉孙清邵陈希张程宾扬州大学能源与动力工程学院江苏扬州225127 东南大学能源与环境学院江苏南京210096

构建了热循环条件下球栅阵列(ball grid array,BGA)封装体传热和应力耦合的非稳态理论模型,通过器件自身发热功率随时间变化来实现循环热载荷,研究工作过程中流场、温度场、应力场的动态变化,并采用有限元方法进行数值求解,分析了热循... 详细信息

构建了热循环条件下球栅阵列(ball grid array,BGA)封装体传热和应力耦合的非稳态理论模型,通过器件自身发热功率随时间变化来实现循环热载荷,研究工作过程中流场、温度场、应力场的动态变化,并采用有限元方法进行数值求解,分析了热循环载荷对器件所处物理场的影响。研究结果表明:热循环过程中,器件整体温度与方腔内自然对流强度在高温保温时间开始时刻出现峰值,在低温保温时间结束时刻出现谷值;BGA封装体最高温点均位于作为热源的芯片上,承受应力最大点位于阵列最外拐点与上下侧材料的连接部位;随着循环次数的增加,每个热循环周期中关键焊点上端点处的最大等效应力不断增加。

关键词：电子器件有限元球珊阵列热应力

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脉动热管传热性能优化实验研究进展

建筑热能通风空调 2019年第10期38卷 41-46页

作者：肖念何吴梁玉东南大学能源与环境学院 210096 扬州大学电气与能源动力工程学院

脉动热管在电子器件冷却领域具有良好的应用前景,深入研究其传热性能优化方法与应用具有重要的指导意义。本文综述了脉动热管传热性能优化的实验研究,分析了管路结构改进,使用新型工质和内表面修饰三种优化策略,重点论述了脉动热管强化... 详细信息

脉动热管在电子器件冷却领域具有良好的应用前景,深入研究其传热性能优化方法与应用具有重要的指导意义。本文综述了脉动热管传热性能优化的实验研究,分析了管路结构改进,使用新型工质和内表面修饰三种优化策略,重点论述了脉动热管强化换热机制,最后探究了脉动热管传热性能优化的发展趋势。

关键词：脉动热管传热性能强化传热气液相变