【摘 要】
：
面向基于电动纳流体的离子高效富集，从理论、微纳制造、测试技术以及应用等方面开展如下研究：(1)以Poisson-Nernst-Planck模型为基础，计算了双电层排阻效应、离子输运-电泳和流体流动-电渗流对纳米富集的作用机制，发现离子电泳通量和电渗流引起的对流通量差是影响富集效果的主要因素，并探讨了改变孔密度和控制电压等提高富集倍率的可行途径。
【机 构】
：
大连理工大学辽宁省微纳米技术及系统重点实验室,辽宁大连116023
论文部分内容阅读
面向基于电动纳流体的离子高效富集，从理论、微纳制造、测试技术以及应用等方面开展如下研究：(1)以Poisson-Nernst-Planck模型为基础，计算了双电层排阻效应、离子输运-电泳和流体流动-电渗流对纳米富集的作用机制，发现离子电泳通量和电渗流引起的对流通量差是影响富集效果的主要因素，并探讨了改变孔密度和控制电压等提高富集倍率的可行途径。
其他文献
针对可改善水下航行体发射过程流体动力与载荷环境的气幕形态特性进行研究，通过实验和数值模拟，研究了水下气体垂直射流所形成的多相流场结构演化过程和气幕形态特性，以及影响气幕形态的主要因素，分别得到了射流气幕初始形成阶段和稳定阶段的形态、稳定性与气体射流速度、喷口直径的关系。
开展超声速冷态磁流体动力实验研究,实验系统必须能够在低温条件下产生超声速导电流体.介绍了超声速冷态磁流体动力实验系统,结合仿真分析设计了马赫数为3.5的吸气式双喉道风洞,通过电容耦合射频放电实现超声速流场中大体积、稳定、均匀等离子体的产生.得到以下结论：(1)实验测试风洞稳定工作时间约20s,实验段超声速气流静压约500 Pa,计算得到马赫数约3.4；(2)气压为500 Pa静止条件下,射频放电典
OpenFOAM作为一个开源的CFD平台，由于其可扩展性强，前后处理方便等诸多优势，越来越多的CFD用户选择OpenFOAM作为程序开发的平台。基于OpenFOAM开发的MHD模块采用忽略感应磁场的电势法。流体计算采用四步投影算法，洛伦兹力的计算采用相容守恒格式。可以模拟不加壁面方管在高Ha下的MHD层流流动，通过与Shericliff算例和Hunt算例的理论解的速度分布对比，模拟结果与标准解吻合
为了开展磁流体流动控制实验研究，研制了基于电弧放电的磁流体流动控制实验系统。描述了实验系统的基本组成、设计思想和运行情况，并分别在低气压静止条件下以及外加磁场作用下进行了实验研究。实验表明：在静止无磁场条件下，气压越低，气体越容易被击穿，所需要的击穿电压越小，气压越高，放电等离子体产生区域越集中，放电区域沿着直径方向由线电极(正极)指向圈电极(负极)，且随着电压的增加，放电区域沿着逆时针方向旋转，
将通过应用一种解析方法，将方程变形成为一类Kummer方程，最终求得了有质量传递的磁流体力学边界层流动的解析解。结果表明，无论是否存在抽吸，还是注入或者没有质量传递，微分方程的解的形式都是唯一的。通过与Takhar的数值结果对比发现，解析解无疑是精确的、适定的。
对某钢铁厂板坯连铸机装备的FC-Mold进行了现场磁场强度测量,并在实验室条件下采用数值模拟的手段进行了结晶器内流场、磁场和凝固场的多场耦合计算,并采用拉格朗日方法对夹杂物在凝固坯壳中的捕捉位置进行了预测.研究结果表明：结晶器内空间从上到下磁场强度呈现增大一减小一增大一减小的趋势,出结晶器300 mm以下结晶器磁场强度几乎为零,最大值的位置对应电磁制动安装位置.高拉速下,FC结晶器上部磁场的施加可
为得到液态金属在强磁场下的自然对流流动和换热特性，开展了强磁场作用下液态金属GaInSn在不同宽高比腔室内的自然对流的实验研究，实验中采用超声多普勒测速仪对不同温差和不同磁场强度下的自然对流进行速度测量。研究表明液态金属在热端上升，在冷端下降。随着温差的增大，液态金属流动速度随着Gr的增大而增大，当Gr增大到一定值时，腔室的中心区域出现与主流方向相反的逆向速度。当封闭腔内存在逆向流动时，在小磁场的
基于减速度限制的元胞自动机模型,模拟一个固定信号控制交叉口在禁止闯黄灯和允许闯黄灯2种不同控制规则下交叉口交通流特性。分析了在不同的车流密度和随机慢化概率下,2种不同的黄灯控制规则对车流危险状况、车辆刹车产生概率和交叉口通行能力的影响。模拟结果显示,危险状况发生概率随着车流密度的增加先增大后减小,不同黄灯信号控制规则对危险状况发生的概率的影响差别主要在车流密度较低的时候。在车流密度较低时,禁止闯黄
研究由2个单车道构成高速十字路口交通流模型。模型中两车道上的车辆更新遵循无交通灯管制下的并行规则。依据构建相图的原则并采用局部占有概率方法，建立相图，给出相图中的各部分区域的流量表达式。两车道均采用周期边界条件和确定性Fukui和Ishibashi模型进行数值模拟，模拟结果与理论分析精确一致。
针对变加速可压缩瑞利-泰勒流动(CRTF),给出了此类问题的一个具体解决方案。对于常加速度CRTF流动,通过对含有源项的特征波方程的分析,本文给出了基于瞬时场的NSCBC方法,该方法较Reckinger的基于脉动场的NSCBC方法具有更好的可执行性和无反射性。对于任意加速度CRTF,非定常源项和非定常边界的存在使得NSCBC方法无法实现对入流特征波的定量控制,先前的NSCBC方法失效。为解决这一问