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润湿性对脑白质水力渗透率的影响

Acta Mechanica Sinica 2024年第2期40卷 244-258页

作者：苏丽君雷杰超李振兴马驰原刘少宝 State Key Laboratory of Mechanics and Control for Aerospace Structures Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing210016China MIIT Key Laboratory of Multifunctional Lightweight Materials and Structures Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing210016China Department of Neurosurgery Jinling HospitalAffiliated Hospital of Medical SchoolNanjing UniversityNanjing210002China

脑白质可被视为由神经轴突和组织液组成的周期性多孔介质,其水力渗透率反映了组织液在细胞外空间流动的阻力,在水分子运输和药物传递中起着关键作用.细胞外空间的典型宽度为纳米级,组织液流动是具有微尺度的润湿性问题,然而润湿性对渗... 详细信息

脑白质可被视为由神经轴突和组织液组成的周期性多孔介质,其水力渗透率反映了组织液在细胞外空间流动的阻力,在水分子运输和药物传递中起着关键作用.细胞外空间的典型宽度为纳米级,组织液流动是具有微尺度的润湿性问题,然而润湿性对渗透性的影响仍然不清楚.本研究将脑白质理想简化为一种周期性纤维多孔介质,考虑流体黏度和滑移边界,以量化润湿性对其水力渗透性的影响.发现流体有效黏度的减小和滑移长度的增加,会导致水力渗透率增大.还发现,对于方形排列的轴突纤维,润湿性对垂直水力渗透率的影响比对平行水力渗透率大;而对于六边形排列的轴突,影响则相反.研究结果可为脑水肿等脑水平衡紊乱疾病治疗及大脑药物传递提供理论指导.

关键词：药物传递脑白质神经轴突润湿性滑移边界脑水肿有效黏度组织液

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考虑滑移边界的多叶波箔式轴承特性分析

航空动力学报 2023年第6期38卷 1457-1466页

作者：徐科繁张广辉黄钟文韩佳真黄延忠哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001 中国航空工业集团有限公司、金城南京机电液压工程研究中心南京211106

为探究滑移边界和轴承参数对轴承特性的影响,将考虑滑移边界的雷诺方程应用至具有波箔支撑的多叶式箔片轴承中。依次借助Newton-Raphson法和小扰动法线性化压力控制方程,并利用弯曲梁模型描述箔片径向变形,结合有限差分法建立该类型轴... 详细信息

为探究滑移边界和轴承参数对轴承特性的影响,将考虑滑移边界的雷诺方程应用至具有波箔支撑的多叶式箔片轴承中。依次借助Newton-Raphson法和小扰动法线性化压力控制方程,并利用弯曲梁模型描述箔片径向变形,结合有限差分法建立该类型轴承的流-固耦合求解模型,数值结果与试验结果吻合较好。研究了轴承数、偏心率、长径比、间隙比、平箔片数目以及平箔片厚度对该类型轴承特性参数的影响规律,研究结果表明:对于八叶轴承,当轴承数或间隙比较小时,滑移边界会导致承载力普遍下降3%,此时应考虑其影响,但该影响对长径比和平箔片厚度的变化不敏感。此外,该类型轴承稳定性整体较好,当轴承数较小时滑移边界会导致轴承稳定性下降。

关键词：滑移边界多叶箔片轴承波箔支撑静特性稳定性

基于滑移流模型的真空容器内羽流流场数值仿真

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航天器环境工程 2024年第2期41卷 129-137页

作者：高文林博颖吴东亮李西园陶东兴柳晓宁杨晓宁北京卫星环境工程研究所北京100094 可靠性与环境工程技术重点实验室北京100094

预示真空容器内羽流的力、热分布规律是制定大型真空羽流试验方案、提升试验环境模拟有效性的关键前提之一。针对“嫦娥七号”飞跃器点火试验,利用考虑H_(2)O与CO_(2)吸附的滑移流计算流体力学(CFD)方法,对真空容器内羽流流场压力、温... 详细信息

预示真空容器内羽流的力、热分布规律是制定大型真空羽流试验方案、提升试验环境模拟有效性的关键前提之一。针对“嫦娥七号”飞跃器点火试验,利用考虑H_(2)O与CO_(2)吸附的滑移流计算流体力学(CFD)方法,对真空容器内羽流流场压力、温度及气体组分时空分布的初期变化进行了仿真计算。结果表明,流场整体温度与H_(2)O组分质量分数均随时间推移呈急剧上升后平稳下降趋势,而压力则随时间推移呈波动上升趋势。基于该结论提出了试验优化建议。该方法为真空容器内羽流流场仿真提供了新思路,可为后续相关试验方案设计提供支撑。

关键词：真空容器羽流流场滑移边界计算流体力学数值仿真

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水下滑移边界减阻技术研究综述

舰船科学技术 2022年第9期44卷 1-6页

作者：李宏源吕鹏宇杜增智朱敏陈迎亮北京大学工学院北京100871 北京大学南昌创新研究院江西南昌330096 中国船舶集团有限公司第七〇五研究所昆明分部云南昆明650101

流动减阻问题是科学与工程界长久以来关注的重点问题,对国民经济和国防军事具有重要影响。受自然界中荷叶、猪笼草等生物的启发,制备出仿生水下滑移表面,其主要分为气-液界面和液体浸润表面。水下滑移边界减阻技术可以实现较高的减阻效... 详细信息

流动减阻问题是科学与工程界长久以来关注的重点问题,对国民经济和国防军事具有重要影响。受自然界中荷叶、猪笼草等生物的启发,制备出仿生水下滑移表面,其主要分为气-液界面和液体浸润表面。水下滑移边界减阻技术可以实现较高的减阻效果,然而目前对水下滑移边界减阻技术的研究还存在诸多不足。本文立足于水下滑移边界减阻技术,论述了水下滑移边界的基本理论、实现形式,重点介绍气-液界面和液体浸润表面减阻的研究现状,探讨了减阻研究中存在的关键科学问题,最终对水下航行器减阻技术的未来发展趋势进行了展望。

关键词：滑移边界减阻机理气-液界面液体浸润表面

滑移边界条件对二维微喷管数值模拟结果的影响

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宇航学报 2005年第6期26卷 707-711,731页

作者：孙建威刘明侯张根烜张先锋陈义良中国科学技术大学热科学与能源工程系合肥230027

采用N-S方程对微型缩放喷管内的流场进行二维数值模拟.引入滑移边界条件,通过比较有、无滑移边界条件的数值结果,发现微喷管内Kn小于0.0054时,不同壁面边界条件对流场和微喷管性能参数都没有太大影响;当Kn在0.0054～0.025时,滑移边界条... 详细信息

采用N-S方程对微型缩放喷管内的流场进行二维数值模拟.引入滑移边界条件,通过比较有、无滑移边界条件的数值结果,发现微喷管内Kn小于0.0054时,不同壁面边界条件对流场和微喷管性能参数都没有太大影响;当Kn在0.0054～0.025时,滑移边界条件对流场的模拟已经有较大的影响,但是对预测微喷管的性能影响并不大,在3%以内;当Kn在0.025-0.045时,滑移边界条件不仅对流场的影响已经较明显,而且对微喷管性能预测也影响较大.

关键词：微喷管滑移边界数值模拟

滑移边界对含表面活性剂超薄液膜去湿特性的影响

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化工学报 2012年第8期63卷 2507-2517页

作者：叶学民沈雷李春曦华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室河北保定071003

针对预置在固体基底上含非溶性表面活性剂的超薄液膜去湿过程,基于滑移边界条件下的液膜厚度和表面活性剂浓度的非线性演化方程组,采用PDECOL程序对液膜去湿过程进行了数值模拟,分析了不同滑移尺度对含有内源和外源表面活性剂去湿特性... 详细信息

针对预置在固体基底上含非溶性表面活性剂的超薄液膜去湿过程,基于滑移边界条件下的液膜厚度和表面活性剂浓度的非线性演化方程组,采用PDECOL程序对液膜去湿过程进行了数值模拟,分析了不同滑移尺度对含有内源和外源表面活性剂去湿特性的影响。研究表明,滑移边界对去湿过程的影响与表面活性剂初始分布密切相关,且不同平衡液膜厚度下滑移尺度的影响存在较大差异;总体上滑移边界促使超薄液膜趋于稳定,特别是当平衡液膜厚度较小时,滑移边界可有效控制去湿过程的发生;对于Spinodally稳定液膜,滑移边界对外源性情况的影响远大于内源性情况。

关键词：滑移边界去润湿超薄液膜非溶性表面活性剂

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滑移边界对空气轴承性能的影响研究

推进技术 2017年第6期38卷 1359-1369页

作者：胡嘉麟高金海黄恩亮崔垒郭宝亭中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

为增进滑移边界对空气轴承性能影响的认识,提高空气轴承设计的准确性,以波箔式动压轴承为研究对象,推导了滑移边界下无量纲形式的压缩性流体非定常Reynolds控制方程;采用有限差分法(Finite Difference Method,FDM)及Newton-Raphson方法... 详细信息

为增进滑移边界对空气轴承性能影响的认识,提高空气轴承设计的准确性,以波箔式动压轴承为研究对象,推导了滑移边界下无量纲形式的压缩性流体非定常Reynolds控制方程;采用有限差分法(Finite Difference Method,FDM)及Newton-Raphson方法,建立了相应的差分格式;讨论了滑移边界对波箔型轴承的压力分布、承载力及偏位角的影响;最后,对比分析考虑滑移边界下,结构参数相同的波箔轴承及刚性轴承性能对滑移边界的敏感度。结果表明,由于波箔轴承的弹性变形,波箔轴承对滑移边界的敏感程度远小于刚性轴承。

关键词：滑移边界空气轴承控制方程敏感度

滑移边界对二维Rayleigh-Bénard热对流流态和传热特性的影响

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计算物理 2019年第5期36卷 542-550页

作者：何鹏包芸中山大学航空航天学院

采用并行直接数值模拟(PDM-DNS)计算无滑移和滑移边界二维Rayleigh-Bénard热对流.与无滑移边界形成的随机羽流运动的湍流热对流不同,滑移边界热对流最终形成湍流特征消失,且温度仅分布于四壁的一个大尺度环流的流动形态.平均场近底板... 详细信息

采用并行直接数值模拟(PDM-DNS)计算无滑移和滑移边界二维Rayleigh-Bénard热对流.与无滑移边界形成的随机羽流运动的湍流热对流不同,滑移边界热对流最终形成湍流特征消失,且温度仅分布于四壁的一个大尺度环流的流动形态.平均场近底板的温度分布特性,无滑移边界逐渐变化而滑移边界出现过冲现象.宽高比Γ=1时,Nusselt数(Nu)随Rayleigh数(Ra)的变化具有相同标度指数,Nu^Ra0. 3.滑移边界热对流具有传热增强作用.滑移边界热对流Nu随Γ变化明显,并分为两个阶段,在Γ=0. 5时出现Numax≈250,是无滑移边界热流Nu的5倍.

关键词： Rayleigh-Bénard热对流滑移边界大尺度环流传热增强 PDM-DNS

基于修正样条函数分析滑移边界矩形板的自由振动

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振动与冲击 2007年第1期26卷 27-30页

作者：李春祥司伟建上海大学土木工程系上海200072 上海交通大学土木工程系上海200030

提出了一种分析滑移边界各向同性和正交各向异性矩形板振动特性的数值方法—双向样条离散法。该方法适用于各种可能组合边界矩形板的自由振动分析;边界包括自由、简支、固定和滑移边界。在x和y方向,板被离散成N和M个等分区间。为适应任... 详细信息

提出了一种分析滑移边界各向同性和正交各向异性矩形板振动特性的数值方法—双向样条离散法。该方法适用于各种可能组合边界矩形板的自由振动分析;边界包括自由、简支、固定和滑移边界。在x和y方向,板被离散成N和M个等分区间。为适应任意边界,修改N+3和M+3维B3样条函数向量的最前和最后三个函数,得到x方向N+1个点、y方向M+1个点和x-y方向两个附加点的修正的B3样条函数向量,并以此作为板的位移试函数。在给定边界下,修正的B3样条函数向量对位移、位移的一阶导数和二阶导数都仅保留一个未知系数。基于矩形板的势能泛函导出其特征方程。与有限元法和样条有限条法相比,本文方法具有自由度少、计算效率高和输入数据少等优点。数值计算结果表明,本方法具有高的计算精度。

关键词：正交各向异性矩形板正交各向同性矩形板修正的样条函数自由振动特性滑移边界