检索结果-南通市图书馆

稀薄条件下平板间润滑气膜内速度滑移现象分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机械强度 2016年第4期38卷 738-743页

作者：宁方伟龙威公玲裴浩杨绍华昆明理工大学机电工程学院昆明650500

空气静压导轨润滑气膜工作在微米级时,内部气流受稀薄效应影响,沿流动方向压力和流速的变化规律与宏观计算所得差异较大。在气膜高度方向上,由于特征尺度减小,气体分子间作用效果加剧,传统忽略垂直方向压力梯度变化的假设不再成立,气膜... 详细信息

空气静压导轨润滑气膜工作在微米级时,内部气流受稀薄效应影响,沿流动方向压力和流速的变化规律与宏观计算所得差异较大。在气膜高度方向上,由于特征尺度减小,气体分子间作用效果加剧,传统忽略垂直方向压力梯度变化的假设不再成立,气膜内部不仅呈现较明显的分层趋势,并且速度滑移现象越发显著。通过LAMMPS(大规模原子分子并行模拟器)、LBM(离散格子玻尔兹曼方法)和Fluent等方法模拟气膜支撑区气体流态并计算其流速和压力,得出了相关结论:润滑气膜内沿气体流动方向分为压力驱动区和牛顿摩擦区,沿高度方向分为近壁层、稀薄层、连续流层,速度滑移主要发生在压力驱动区的近壁层和稀薄层。气膜分层及速度滑移现象存在于压力驱动区和牛顿摩擦区;压力驱动区的气膜分层及速度滑移随气体流速的增加而增强,牛顿摩擦区的气膜分层逐渐弱化,速度滑移现象逐渐退化为近壁面边界层。

关键词：稀薄效应速度滑移 Knudsen数分子碰撞牛顿摩擦

基于粘度影响的稀薄效应下壁面速度滑移的数学建模

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

真空科学与技术学报 2017年第3期37卷 302-308页

作者：宁方伟龙威裴浩杨绍华昆明理工大学机电工程学院昆明650500

以气膜分层理论为基础,根据近壁层、稀薄层、连续流层内分子运动形式,结合层内黏度的变化特征,建立壁面滑移模型,并给出相应的数学表达式。通过LAMMPS和2DMD数值分析的方法,结合实验测试结果发现:在稀薄层内,沿竖直方向的速度呈线性变化... 详细信息

以气膜分层理论为基础,根据近壁层、稀薄层、连续流层内分子运动形式,结合层内黏度的变化特征,建立壁面滑移模型,并给出相应的数学表达式。通过LAMMPS和2DMD数值分析的方法,结合实验测试结果发现:在稀薄层内,沿竖直方向的速度呈线性变化,越靠近壁面,速度越小;在近壁层内,由于分子与壁面的摩擦使得近壁层分子速度骤减;在连续流层内,气体分子做全滑移运动;此外,温度越高,黏度越小,速度滑移越大,近壁层与稀薄层速度差值越大。温度一定时,无量纲滑移长度和Kn数成线性关系。

关键词：稀薄效应速度滑移有效黏度分子碰撞牛顿摩擦

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

微尺度下速度滑移对油墨流动特性的影响

北京工业大学学报 2017年第8期43卷 1155-1160页

作者：初红艳赵丕乐蔡力钢北京工业大学机械工程与应用电子技术学院先进制造技术北京市重点实验室北京100124

为了了解微尺度下速度滑移对油墨流动特性的影响,以便提高印刷质量,首先从理论方面分析了速度滑移对流体流动特性的影响.运用专业流体仿真软件FLUENT对微尺度下油墨在墨辊间的流动进行了流体计算模拟,分析了无滑移和有滑移2种情况下油... 详细信息

为了了解微尺度下速度滑移对油墨流动特性的影响,以便提高印刷质量,首先从理论方面分析了速度滑移对流体流动特性的影响.运用专业流体仿真软件FLUENT对微尺度下油墨在墨辊间的流动进行了流体计算模拟,分析了无滑移和有滑移2种情况下油墨在传递过程中流动速度与压力的特性,同时提取墨层有效厚度,并进行对比.通过分析可以得出:当滑移速度与油墨流速方向相同时,随着速度滑移程度的提高,在油墨通道的各个位置处油墨的速度都有增大的趋势,压力有减小的趋势,墨层厚度有变大的趋势;当滑移速度与油墨流速方向相反时,随着滑移程度的增强,油墨的速度有减小的趋势,压力有增大的趋势,墨层厚度有变小的趋势.

关键词：微尺度速度滑移油墨传递特性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

微管道中压力驱动液体流动的边界速度滑移

科学通报 2010年第30期55卷 2972-2979页

作者：周剑锋顾伯勤邵春雷南京工业大学机械与动力工程学院南京210009

微通道中气体流动的速度滑移现象已经获得普遍共识.对于宏观流道中压力驱动的液体流动,常常忽略其中的速度滑移.但当流道的截面尺度减小时,速度滑移对流动和传热的影响越来越显著.基于Hamaker均质材料的假设,建立了液体微团与固体壁面... 详细信息

微通道中气体流动的速度滑移现象已经获得普遍共识.对于宏观流道中压力驱动的液体流动,常常忽略其中的速度滑移.但当流道的截面尺度减小时,速度滑移对流动和传热的影响越来越显著.基于Hamaker均质材料的假设,建立了液体微团与固体壁面作用力的计算方法.由近壁面流体微团的受力分析可知,粗糙壁面对近壁面流体微团的作用力可以抵抗来自上层微团的剪切力,从而保持近壁面液体微团的静止,进而提出了液体微团速度滑移的判定准则.根据发生滑移的液体微团上的受力平衡关系,可以确定液体微团所受的壁面摩擦力,再根据推导得到的壁面处液体摩擦系数的计算方法,可确定液体微团的滑移速度量.研究表明,微管道中的压力梯度较大时,壁面边界处速度滑移可能发生,若忽略滑移速度则会给管内流量的计算造成误差.

关键词：速度滑移压力驱动液体分子团摩擦系数

基于速度滑移的气膜流态建模与CFX仿真分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

润滑与密封 2012年第12期37卷 22-26页

作者：范晋伟李海涌陈东菊李云北京工业大学机电工程学院北京100124

为了研究空气静压导轨微小间隙中的气膜流态,以提高数控机床的加工精度,通过将速度滑移计算方法及边界条件引入Navier-Stokes方程,推导出适合可压缩气体在微尺度条件下的雷诺方程;利用流体仿真软件CFX对微尺度下湍流状态的气膜流态进行... 详细信息

为了研究空气静压导轨微小间隙中的气膜流态,以提高数控机床的加工精度,通过将速度滑移计算方法及边界条件引入Navier-Stokes方程,推导出适合可压缩气体在微尺度条件下的雷诺方程;利用流体仿真软件CFX对微尺度下湍流状态的气膜流态进行仿真分析;通过改变节流孔直径和气膜厚度分析气膜内压强分布的变化。结果表明,当节流孔直径和气膜厚度在一定范围内变化时,压强由最大值趋于环境压强过程中呈现波动变化趋势;当节流孔直径过大时,气膜内压强不稳定,容易产生气膜波动现象,对机床的加工精度造成影响;当气膜厚度过大时,气膜内压强会出现突变,对气膜支撑力的稳定性影响很大。

关键词：空气静压导轨微尺度流动气膜流态速度滑移

速度滑移和温度阶跃对微尺度流动和换热的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

工程热物理学报 1998年第1期19卷 94-97页

作者：孙宏伟顾维藻刘文艳中国科学院工程热物理所北京100080

Based on the assumption of locally fully developed flow and slip-fiow theory, we preseota method to simulate the heat transfer and momentum exchange of gas with a solid surfacein micro-channels, and the method was proved by comparing with Pfahler’s exprimentalresults. Effect of the gas compressiblity and slip-flow on the skin friction was discussed indetail, the result demonstrates that Knudsen number should be considered in the analysisof flow in micro-domains. In the second part, the temperaturedump theory was studiedto explain the abnormal phenomina which is different from that of macro-scale channels.Some important conclusions of momentum and heat transports in microscale channels wereobtained.

关键词：速度滑移温度阶跃微尺度流动微尺度换热器

槽道流动中速度滑移边界条件下层流向湍流的转捩研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

槽道流动中速度滑移边界条件下层流向湍流的转捩研究

作者：柴春硕天津大学

学位级别：硕士

流体运动为何、何时以及如何偏离其有序状态而表现出更为复杂的湍流行为一直受到科学家们的关注,鉴于超疏水表面在自然界广泛存在且在工程中的应用越来越广泛,研究超疏水表面上流动的转捩问题有着重要意义。在超疏水表面上通常的无滑移... 详细信息

流体运动为何、何时以及如何偏离其有序状态而表现出更为复杂的湍流行为一直受到科学家们的关注,鉴于超疏水表面在自然界广泛存在且在工程中的应用越来越广泛,研究超疏水表面上流动的转捩问题有着重要意义。在超疏水表面上通常的无滑移边界条件不再适用,而需采用滑移边界条件。本文主要研究了速度滑移边界条件下槽道流动的线性稳定性和瞬态增长问题,从而探讨其对层流向湍流转捩的潜在影响。我们将流向滑移和展向滑移分别作为各向异性滑移的两种极限情况来研究槽道流动的稳定性,并探索了比以往研究更宽的滑移长度范围。线性理论分析发现在滑移足够大的情况下,流向滑移和展向滑移都会触发三维主导不稳定性。流向滑移使得临界雷诺数略有增加,而展向滑移则会使临界雷诺数大大减小,表明流向滑移可能会稍微延迟湍流的转捩,而展向滑移则会在很大程度上使转捩提前发生。当各向同性滑移时,三维主导不稳定性消失,流动变得更稳定,表明只有在速度滑移中引入各向异性才可以触发提前失稳。此外,还分析了Squire定理在各向异性滑移时是不成立的。采用求解伴随系统的间接方法分析了较大滑移长度下槽道流动的非模态稳定性,发现流向滑移对瞬态增长起抑制作用,而展向滑移增大了瞬态增长。此外,随着展向滑移长度的增加,最优扰动呈现出不同于众所周知的流向漩涡的流动结构。当两个方向上的滑移长度相等时,非模态瞬态增长主要受流向滑移的影响,表明只有在速度滑移中引入各向异性才可以触发较大的瞬态增长,从而触发提前转捩。

关键词：速度滑移线性稳定性分析瞬态增长最优扰动 Squire定理转捩

石墨烯反渗透膜表面速度滑移对选择性和渗透性的影响机理

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

石墨烯反渗透膜表面速度滑移对选择性和渗透性的影响机理

作者：张泽程江苏大学

学位级别：硕士

石墨烯材料因其单原子厚度和优异的力学性能在膜分离领域具有广阔的应用前景。最近,研究人员利用石墨烯反渗透膜相对于盐水的切向运动进行脱盐研究,发现反渗透膜表面的速度滑移能极大的提高离子截留率,最终在大孔径下同时获得了较高的... 详细信息

石墨烯材料因其单原子厚度和优异的力学性能在膜分离领域具有广阔的应用前景。最近,研究人员利用石墨烯反渗透膜相对于盐水的切向运动进行脱盐研究,发现反渗透膜表面的速度滑移能极大的提高离子截留率,最终在大孔径下同时获得了较高的水通量和良好的离子截留率,为反渗透膜性能的提升提供了新方向。因此,本文运用分子动力学方法研究了反渗透膜剪切运动时表面速度滑移对选择性和渗透性的影响机理。研究的结果将对反渗透膜剪切运动的行为提供更清晰的认识,同时为反渗透膜的设计给与理论参考。本文的主要内容如下:反渗透膜表面滑移较小时,从氢键和离子水合变化的角度对反渗透特性的改变进行了分析。首先构建了三维结构的柱状石墨烯反渗透膜,研究了不同压强、温度和膜的剪切运动对反渗透滤盐特性的影响规律。研究结果证明了柱状石墨烯在反渗透领域的巨大应用潜力。特别地,剪切速度的增大会增强氢键和离子水合壳的稳定性,造成水通量的降低和离子截留率的提高。接着,构建了含有不同官能团的单层带孔石墨烯反渗透膜,研究了压强和剪切速度变化对反渗透特性的影响。研究结果验证了反渗透膜剪切运动对水通量和盐离子截留率影响规律的普遍性。此外发现剪切速度的提高会增强氢键的稳定性和水分子的分布有序性,使水分子的密度增大,同时也会增强离子水合壳的稳定性,使离子难以通过削弱水合壳的方式通过纳米孔。反渗透膜表面产生较大滑移时,从滑移速度和剪切应变率变化的角度对反渗透特性的改变进行分析。首先,在剪切速度不变的情况下,通过改变盐水区石墨烯挡板与水分子之间的势能参数研究了滑移速度变化对反渗透特性的影响。发现滑移速度的增大能提高离子截留率,但对水分子的渗透没有影响;盐水剪切应变率的增大会削弱氢键的稳定性,从而提高水通量。其次考虑了孔隙率变化对反渗透特性的影响。结果显示,反渗透膜孔隙率的增大会减小滑移速度,降低离子截留率,但会增加盐水剪切应变率,提升水通量。最后考虑了反渗透膜层数变化对反渗透特性的影响,发现剪切速度相同时,反渗透膜层数的增加会提升盐离子截留率,但相应的会降低水通量。

关键词：石墨烯反渗透速度滑移氢键离子水合

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

微纳尺度气体流动速度滑移的分子动力学研究

微纳尺度气体流动速度滑移的分子动力学研究

作者：陈洁敏中国计量大学

学位级别：硕士

随着科技的进步和纳米技术的发展,各种微纳器件的应用越来越广泛。很多微纳器件内都涉及气体的流动。由于特征尺度很小,受壁面作用和稀薄效应的影响,微纳尺度通道内的气体流动有别于宏观流动,基于宏观流动理论得到的各种结论将不一定正... 详细信息

随着科技的进步和纳米技术的发展,各种微纳器件的应用越来越广泛。很多微纳器件内都涉及气体的流动。由于特征尺度很小,受壁面作用和稀薄效应的影响,微纳尺度通道内的气体流动有别于宏观流动,基于宏观流动理论得到的各种结论将不一定正确,这会极大影响仪器的测量精度。因此,非常有必要研究微纳尺度下气体流动的特性,本文主要从这方面开展工作。当通道尺度较小时,壁面附近的气体会出现偏离平衡态的情况,从而在壁面上会出现速度滑移现象,这对流动影响非常大。本文采用分子动力学方法研究光滑壁面和粗糙壁面下的速度滑移现象,考虑了Poiseuille流和Couette流两种流动。对于光滑壁面的Poiseuille流动,首先研究了不同驱动压力、密度、温度和流固作用强度对速度滑移的影响。得到驱动压力越大,速度滑移越大,且呈线性增长趋势;速度滑移随密度的增大而减少,并且得到速度滑移随Kn的增大而增大;在小密度时,温度越大,速度滑移越大;速度滑移随着流固作用强度的增大先不断减少,后有所增加。其次研究多个因素的组合对速度滑移的影响,得到了在不同密度、温度、流固作用强度下,速度滑移均随着驱动压力的增大而增大;在研究不同温度下速度滑移随着密度变化时得到,在较小密度情况下,速度滑移随着温度的增加而不断增大,但当密度较大时,速度滑移随着温度的增大而减小;研究不同流固作用强度下密度对速度滑移的影响时得到了流固作用强度较小时,速度滑移随着密度的增大而不断减少,当流固作用强度较大时,随着密度的增大产生了负滑移;当继续增大流固作用强度,在小密度的情况下,速度滑移有所增加;对于密度较大时,流固作用强度的增加几乎不影响速度滑移的大小;还得到了流固作用强度较小时,速度滑移随着温度的增大而增大,流固作用强度较大和温度较低时,气体分子出现凝聚,导致速度滑移变大。对于光滑壁面的Couette流动得到的结论基本和Poiseuille流动一致。关于粗糙壁面的研究,首先提出了粗糙壁面的虚拟壁面方法,得到相同条件下虚拟壁面的模拟结果和真实壁面的模拟结果吻合,但是模拟效率提高了200多倍。然后用该方法对两种流动的粗糙壁面进行了速度滑移的研究,分别从不同粗糙元的纵横比、间距和高度进行研究。对于不同粗糙元的纵横比、间距、高度,两种流动的结果符合得比较好。两种流动的速度滑移都是随着粗糙元纵横比的减少而增大,随粗糙元间距的增大而增大,随粗糙元高度的增大而减少。

关键词：速度滑移虚拟壁面方法分子动力学模拟微纳通道气体流动