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仪器仪表学报 2020年第4期41卷 239-245页

作者：李华军刘光宇余善恩杭州电子科技大学自动化学院杭州310018

由于管壁折射的影响,可视化方法获得的微小管道气液两相流流动图像具有一定的畸变,无法准确反映流动信息。通过光路和仿真分析,研究了几种常见状态下图像畸变。结果表明,可视化方法获得的图像相比真实结构为线性放大,放大率随着液相折... 详细信息

由于管壁折射的影响,可视化方法获得的微小管道气液两相流流动图像具有一定的畸变,无法准确反映流动信息。通过光路和仿真分析,研究了几种常见状态下图像畸变。结果表明,可视化方法获得的图像相比真实结构为线性放大,放大率随着液相折射率的增加而线性增加,受到管道内径、管壁厚度以及管壁折射率等因素的影响较弱,一般情况下放大率在1.30~1.44之间。进行了毫米级管道下的相含率测量实验,利用该图像畸变校正方法,大幅降低了测量结果的最大绝对误差(2.06,3.14,4.22 mm管径下降幅分别为5.46%,4.66%和5.16%),验证了该校正方法的有效性。本研究揭示了图像畸变作用的多个重要因素,对准确获取微小管道气液两相流的流动信息具有重要作用。

关键词：微小管道气液两相流可视化方法图像畸变校正

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电磁型微小管道机器人的研究

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上海交通大学学报 1998年第8期32卷 122-125页

作者：颜国正丁国清戎荣高立明林良明上海交通大学仪器工程系

针对微小空间、微小管道实时探测的要求，研制成电磁驱动微小型管道机器人样机，对样机的移动机理及动作过程作了具体分析，并对影响机器人运行速度及步距大小的几个因素（如激励电压的幅值和频率、机器人驱动机构与地面的摩擦情况等）... 详细信息

针对微小空间、微小管道实时探测的要求，研制成电磁驱动微小型管道机器人样机，对样机的移动机理及动作过程作了具体分析，并对影响机器人运行速度及步距大小的几个因素（如激励电压的幅值和频率、机器人驱动机构与地面的摩擦情况等）进行了分析讨论．最后给出了微小型管道机器人在不同材质表面上驱动运动的实验结果．试验结果表明，电磁驱动微小型机器人不仅能在上述材质表面上完成各项设定操作，并有足够的驱动力输出．

关键词：机器人驱动电磁力电磁型微小管道

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微小管道机器人移动机构运动学与动力学特性

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重庆大学学报（自然科学版） 2002年第7期25卷 26-29页

作者：马荣朝秦岚潘英俊四川农业大学四川雅安625014 重庆大学光电工程学院重庆400044

微小管道机器人能够帮助人们完成诸如小口径管道内检测等工作 ,其移动机构是机器人研究领域重要的研究内容之一。在分析研究行星齿轮驱动的微型机器人移动机构的运动学和动力学特性的基础上 ,详细讨论了移动机构的原理、功能及影响因素... 详细信息

微小管道机器人能够帮助人们完成诸如小口径管道内检测等工作 ,其移动机构是机器人研究领域重要的研究内容之一。在分析研究行星齿轮驱动的微型机器人移动机构的运动学和动力学特性的基础上 ,详细讨论了移动机构的原理、功能及影响因素。研究表明 ,通过提高移动机构车轮的附着性和驱动力 ,减小寄生功率的影响。

关键词：微小管道微型机器人移动机构运动学特性动力学特性

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压力驱动微管道液体流动数值模拟与实验研究

压力驱动微管道液体流动数值模拟与实验研究

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作者：庄志文江苏大学

学位级别：硕士

微尺度液体流动的机理研究是推动MEMS和纳米科学技术进一步发展的一个关键因素，也符合微泵、微流体芯片等相关技术发展的需要。由于特征尺寸小，微管道中液体的流动与宏观流动相比有其独特性，分析和探讨其流动规律有很重要的意义。本... 详细信息

微尺度液体流动的机理研究是推动MEMS和纳米科学技术进一步发展的一个关键因素，也符合微泵、微流体芯片等相关技术发展的需要。由于特征尺寸小，微管道中液体的流动与宏观流动相比有其独特性，分析和探讨其流动规律有很重要的意义。本文采用著名的流体分析软件Fluent，在微流动理论基础上，建立了微管道内去离子水的流动模型，对其在不同压力驱动下的流动进行了数值模拟，同时对管道壁面粗糙度、重力等影响因素进行了分析。本文还对在微管道内去离子水的流动进行了实验研究，并与模拟结果进行了比较，并探讨了其物理机制。模拟结果表明微管道管径在20μm时，去离子水流动的沿程压力分布与宏观流动理论很吻合，速度分布也符合常规尺度的流动规律。在不同大小的压力驱动下，去离子水的流量与压力呈线性分布，符合Hagen-Poiseuille流动规律。模拟结果还显示在20μm尺度下，重力等体积力因素对模拟结果影响很小，可以忽略。由于特征尺度的减小，管道表面相对粗糙度的加大，壁面处将会产生涡流，从而增大摩擦阻力，减小管道内液体流量。实验结果印证了20μm管径下去离子水的流动规律，同时还表明当特征尺度进一步减小时，有可能出现明显的微尺度效应，边界层将出现滑移，但管径大小并非唯一的影响因素，去离子水的流动规律是由多种因素的综合作用所决定。

关键词：微小管道数值模拟低压驱动表面粗糙度

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微小通道换热器的换热与流动特性数值研究

微小通道换热器的换热与流动特性数值研究

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作者：吕迪浙江大学

学位级别：硕士

与传统换热器相比,具有紧凑、高效等特点的微小通道换热器在航天、汽车和其他工业应用中越来越受到欢迎。本文应用VOF模型、湍流模型以及相变模型对冷凝剂R134a在矩形微小通道中的冷凝换热进行了数值模拟。使用数值方法分析了冷凝剂R134... 详细信息

与传统换热器相比,具有紧凑、高效等特点的微小通道换热器在航天、汽车和其他工业应用中越来越受到欢迎。本文应用VOF模型、湍流模型以及相变模型对冷凝剂R134a在矩形微小通道中的冷凝换热进行了数值模拟。使用数值方法分析了冷凝剂R134a在不同质量流量下在矩形管内冷凝换热特性以及流动特性。研究表明,干度的提高、质量流量的增大都可以使表面传热系数增大;而管内摩擦压力梯度随干度、质量流量的减小而降低。对于液膜分布,在较低干度以及质量流量下,由于重力作用的影响,管道上部液膜较薄,管道下部冷凝液汇聚使得液膜较厚;随着干度的增加以及质量流量的增大,重力作用减弱,液膜呈较为均匀地分布。除此之外,本文还研究了平行微通道换热器与歧管微通道换热器的换热与流动特性,比较了三个不同设计方案下芯片所在处的最高温度与受热面的温度分布,并研究了微小通道内部的流动特性。模拟结果显示,歧管微通道具有最佳的换热效果,受热面最高温度为三者中最低;且歧管将微通道分割成多段并行,从而有效改善了受热面温度分布不均匀的问题。

关键词：微小管道冷凝换热模拟计算歧管微通道

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