一、Unsteady Motion of a Single Droplet in Surfactant Solutions（论文文献综述）
陈奇志[1]（2021）在《电解二氧化锰生产过程强化与工艺放大规律研究》文中研究表明锰是最重要的战略资源之一,广泛应用于钢铁、合金、电池、染料、医药等领域。近年来,“两矿加酸法”（软锰矿与硫铁矿加硫酸）一直是工业浸取锰矿的主要方法。但“两矿加酸法”浸出锰生产电解二氧化锰（EMD）的工艺普遍存在浸出温度较高、锰浸出率较低、除杂难、电解效率低、电解能耗较高、实验参数与工艺放大匹配性较差,以及随之带来的锰渣污染等问题,影响电解二氧化锰产业可持续发展。本文基于“两矿加酸法”浸出与电解过程,研究电解二氧化锰生产过程强化与工艺放大规律。主要研究内容及结果如下:（1）采用刚性桨与刚柔组合搅拌桨装置,分别对“两矿加酸法”浸出过程强化进行研究,考察了桨叶类型、温度、液固比及浸出时间等对锰矿浸出率的影响;同时,分别对不同桨型、硫化剂添加量对除杂行为及浸出动力学进行了研究。结果表明,刚柔组合搅拌桨可以有效地缩短“两矿加酸法”浸出时间,最佳浸出条件为:温度363 K,液固比10:1,硫酸浓度1.5 mol?L-1,硫铁矿与软锰矿质量比0.2,浸出时间240 min,在此条件下锰浸出率达到95.39%。刚柔组合桨使槽内流体与固体粒子最大限度混沌耦合,可以加快除杂过程。硫化剂SDD对杂质镍、钴、镉去除效果明显,对锌去除效果较差。通过对浸出动力学模型的选择研究,确定了刚柔组合桨搅拌槽内“两矿加酸法”浸出过程可用核缩减模型描述,控制步骤为界面化学反应,表观活化能为26.97 k J?mol-1,宏观动力学方程为:1-（1-X）3/1=0.90528[FeS2]0.9631[H2SO4]1.6442（r）2.4759（s）1.1618exp（-26969/RT）t（2）采用Fluent数值模拟方法对刚柔组合桨（DRF-P桨）和刚性桨（DR-P桨）两种桨型体系中的流场特性及固液悬浮特性进行了研究,对速度场、流场结构、软锰矿及硫铁矿的轴向局部固含率分布等进行了分析。考察了桨叶结构、转速、柔性片长度、柔性片宽度对轴向局部固含率的影响规律。结果表明,相比较DR-P桨,DRF-P桨能有效破坏流场的对称性结构,其液相最大湍动能数值（0.037）提升了41.02%、液相最大切向速度数值（0.13）增大了60.22%、液相最大轴向速度数值（0.14）增大了28.57%,使得搅拌槽中处于介稳态状态的流体结构逐渐向混沌区演变,提高了固体颗粒的轴向速度与切向速度,增大了局部固含率及固体颗粒的悬浮程度。（3）采用变频刚柔搅拌反应器强化锰矿浸出过程,对比分析了不同桨叶类型、搅拌桨运行方式和变频时间对锰矿浸出效果、搅拌功耗的影响;并通过计算流体力学计算了锰矿浸出放大装置中酸液、软锰矿和硫铁矿的分布情况。结果表明,变频刚柔桨通过柔性钢丝绳提高流体轴向运动速度,进而提高矿粉的悬浮效果,减小装置底部矿粉沉积,缩短了锰矿浸出时间且提高了浸出液中Mn2+含量。当变频时间为30 min时,变频刚柔桨体系的Mn2+含量比刚性桨和刚柔桨体系分别提高了8.9%和降低了2.7%,而搅拌功耗分别降低了7%和28%。刚柔桨较刚性桨更能使固体颗粒的悬浮程度增强,从而有利于锰矿的高效浸出。（4）对EMD电解过程阳极进行电化学测试,包括恒电位电流-时间测试和循环扫描伏安测试,同时探究加入Ce（SO4）2对电极反应的影响,进行了电解产物分析。结果表明,在EMD电解过程中发现了阳极周期性电势-时间电化学振荡现象,该振荡会导致>5.2%的额外功耗,且电化学振荡是由于γ-MnO2对水的电氧化催化作用而产生的。在电解液中加入少量Ce（SO4）2可以调节振荡,EMD的电化学性能得到显着提高。综上所述,电解二氧化锰生产过程浸出和电解过程存在非线性动力学行为,通过调控流体混沌混合和电解过程电化学振荡,可提高锰矿浸出效率和电解过程电流效率。
朱敏[2]（2020）在《铝镁贫氧推进剂燃烧特性对冲压发动机工作性能影响研究》文中进行了进一步梳理固体火箭冲压发动机（Solid Rocket Ramjet,SRRJ）是一种先进的吸气式动力推进装置,具有比冲大、射程远、结构简单且可靠性高等优势,适用于超音速巡航的各类炮弹和导弹系统。上世纪50年代新型高能复合推进剂的成功研制,为促进冲压发动机应用发展奠定了技术基础。为了进一步提高固体燃料的比冲,综合考虑能量密度、易着火性、毒性和贮存量等多方面因素,镁、铝等金属颗粒被添加到复合推进剂的配方中。SRRJ具有燃气发生器、进气道和后台阶等特征结构,实际内流场具有明显的三维湍流特性,特别是伴随微米级金属颗粒群运动和燃烧的多相耦合情况,目前主要采用实验观察与测量的方法进行研究分析。本文针对这类复杂问题,发展了一套跨尺度多相反应耦合数值求解器（Coupled Multiphase Reacting Phenomena Solver,CMRPS）,结合先进实验技术及地面直连式冲压发动机热车试验系统,仿真模拟和实验研究了铝镁贫氧推进剂燃烧特性对冲压发动机工作性能的影响。本文主要研究工作如下:（1）开发了二维/三维的跨尺度多相反应耦合数值求解器CMRPS,包含气相、固相和离散相三个独立模块,具有数值模拟湍流气力输运的稠密/稀疏气固两相耦合反应问题的仿真研究能力。气相模块基于有限体积法（Finite Volume Method,FVM）实现,综合考虑湍流、混合多组分、化学反应动力学和热力学等问题,通过源项方法与固相和离散相进行耦合,实现非定常迭代计算。固相模块主要用于计算复合推进剂内部热传导过程,通过大小相同的热通量和边界温度实现热耦合（Conjugate Heat Transfer,CHT）关联计算,求解固体域热能分布及燃面温度。微米级金属颗粒群运动和燃烧过程的追踪方法具体由离散相当地实际体积分数决定,基于Eulerian方法的双流体模型（Two Fluid Model,TFM）适用于研究稠密气固两相流,而对应稀疏颗粒轨道追踪问题的仿真模拟采用基于Lagrangian方法的离散单元方法（Discrete Element Model,DEM）。最后结合多个经典算例,对CMRPS仿真模拟结果的可靠性和准确性进行了验证分析。（2）考虑真实冲压发动机内流场的强迫对流复杂环境影响,研究微米级镁颗粒的微观定性火焰模态转变,并分析拟合了多类因素综合确定的单颗粒瞬时燃速和火焰总持续时间的定量公式。一方面,颗粒直径和环境参数（压强、温度及氧浓度）都会影响镁颗粒的燃烧波温度分布;静态下各向同性的镁颗粒火焰形貌同时还受到强迫对流效应的显着影响,随着相对速度的持续增大相关火焰模态由全包络,经过渡态向曳尾态转变,最终甚至可能导致熄火。分析单颗粒瞬时燃速和火焰总持续时间受到上述多类因素的综合影响,依据138项数值研究工况的仿真结果,基于最小二乘法提出了多变量共同作用的定量拟合公式。（3）搭建密闭耐高温高压激光点火实验台,包括高速摄像机、红外测温仪、钨铼微热电偶和高频测试系统等,研究分析了某铝镁贫氧推进剂的近燃面区初始分解燃烧特性。结合CMRPS双流体算法和16组分16基元反应动力学简化模型开展仿真模拟,对流固耦合传热过程及近燃面区火焰结构进行了研究分析。研究发现在冲压发动机地面试验工作压强范围内,Vielle和Summerfield提出的两种半经验公式都能很好地拟合该铝镁贫氧推进剂的压强-燃速关系。基于流固热耦合算法仿真模拟工况压强0.60 MPa的大气氛围中的燃面温度为1044 K,与实验值误差约4.4%。深入分析不同压强和氧浓度条件下的近燃面区火焰结构及主要反应组分分布,发现燃烧波温度曲线具有双平台特性。机理分析是因为受到环境状态参数影响的混合组分的化学反应路径和剧烈程度差异,表现为近燃面区流场高温组分扩散及其火焰对固体推进剂热反馈的综合现象。（4）通过基于Eulerian-Lagrangian模型建立的CFD-DEM气固模块双向耦合算法,研究微米级铝颗粒群补燃室射流燃烧的稀疏气固两相流的宏观耦合特性,追踪分析了离散相的运动弥散分布和燃烧反应过程。研究发现添加了铝颗粒群的耦合两相流较初始单相流场表现出显着的速度滞后和温度超前特征,其综合作用对于提高全局温度和实际推力具有正向意义,但因为存在相间阻力,可能反而会降低流场局部气相速度。进一步对加质铝颗粒群的入射范围、初始温度、直径和质量流率的影响进行了统计计算和定量分析。较好的颗粒群分散程度意味着有更高的气体接触反应机会和更大的传热传质空间,因此有助于提高燃烧效率。入射铝颗粒的初始温度越高、直径越小,着火速度越快,燃烧越容易实现,即意味着在固定长度补燃室的有限驻留时间内能够促进充分反应释放出更多的热量。铝颗粒及其燃烧产物的相变物理反应与燃烧氧化过程一样会显着影响多相流场温度分布,同时必须考虑当地物质组分的实际配比和掺混状态。（5）地面联管热车试验研究验证了以某铝镁贫氧推进剂为燃料的固体火箭冲压发动机全尺寸工作性能,该对称式侧向双路进气的管道火箭冲压发动机试验系统采用多套传感器,测量和记录了空燃比15工况下DRE工作全过程的压强场、温度场和推力等重要参数变化,并对热防护衬层烧蚀现象进行了剖析。受来流的双进气道结构决定,内流场高温区同样呈对称状分布,具有强湍流特性。引入的外界冲压空气在进气道入口上游附近区域形成回流区,在下游附近区域强烈碰撞并进行组分增强掺混,导致当地存在更高的氧浓度且实现二次燃烧。结合CMRPS的CFD-DEM气固模块双向耦合算法,成功仿真模拟了相同试验条件下该DRE内流场中的铝镁颗粒群运动弥散分布规律,捕捉分析了颗粒群燃烧效率及多相反应耦合流场细节等其他特性。最后剖析发现热防护衬层的烧蚀现象与高温燃气分布和颗粒群运动冲刷密切相关,主要存在热化学烧蚀和机械剥蚀两方面因素作用。
衣芳[3]（2019）在《臭氧氧化过程中气泡的流动传质及反应行为的CFD模拟》文中研究说明作为氧化性极强的强氧化剂,臭氧在污水治理领域应用广泛,可去除绝大多数的有机物与无机物。但受限于目前的臭氧生成技术,仍存在臭氧生产成本高、生成效率低等缺陷,因此定量化研究臭氧气泡在污水治理过程中的消耗表现对实际的工业过程具有十分重要的指导作用。本文以臭氧的利用率为研究目标,采用数值模拟的方法对臭氧气泡在气液接触设备中的上升及消耗过程进行了系统的分析。为考虑气泡运动、收缩及反应消耗间的即时影响,建立了描述流动、传质及反应过程的耦合CFD模型。该模型的准确性通过文献中的实验数据进行验证,得到的模拟结果与实验数据良好吻合。进一步采用计算机程序对结果后处理过程进行简化,同时采用最小二乘法对气液边界进行拟合,以获得气泡形状、当量直径、中心速度、传质系数等反映气泡运动与传质情况的特征性质。在模拟过程中,设置不同的气相进料条件、液相污染情况与进气方式以对实际水处理工业中的操作条件与设备结构提供参考。其中气相进料条件包括气相入口速度和臭氧初始浓度等因素;液相污染情况包括液相未被污染与被完全污染两个方面;而进气方式包括气相分布器结构与气相入口个数及间距等因素。研究发现,连续进气会对气泡的运动特性造成影响,有相邻气泡存在时,气泡的上升速度有所增加。气相入口速度与臭氧初始浓度对气泡的传质表现存在影响,对气泡群及单个气泡的传质性能,气相入口速度的影响规律并不相同。而臭氧初始浓度对气泡的最终剩余臭氧浓度存在直接影响,因此需要根据设备高度及利用要求选择合理的入口条件。本文给出了一定上升高度下,不同入口速度与臭氧浓度所对应的最终臭氧利用状态,可为操作条件的选择提供参考。在进气方式层面,研究发现泡沫多孔材料气相分布器主要通过影响气泡的生成过程进而影响其后续的上升与消耗。相比于单气相入口,由双孔入口所产生的臭氧气泡其上升轨迹的振荡幅度表现出明显增强,但其在竖直方向上的上升速度也有所减弱,两者的综合作用导致单个臭氧气泡的传质表现在两种情况下十分相近。在有臭氧消耗的情况下,当两个气相入口的间距小于50mm时,其所产生的纯臭氧气泡在上升过程中存在相互碰撞的可能性。
张斌[4]（2018）在《航空施药雾滴飘移实验及数值模拟研究》文中进行了进一步梳理航空施药是提高农业生产效率的重要手段,农药喷洒作业中不可避免地会出现雾滴向非目标区域的飘移,造成药液浪费与环境污染。精准施药技术可以显着地提高农业航空施药水平。精准施药技术包括GPS导航技术,航空喷头技术,雾滴飘移预测模型,以及变量施药技术。航空飘移预测模型是农业航空精准施药中的关键技术之一。模型以雾滴的运动为基础,涉及到药液经过航空喷头的雾化,雾滴在大气边界层和飞机尾流以及重力作用下的运动,在大气温度和相对湿度影响下的蒸发,以及在地面植物冠层中的沉积过程。本文结合风洞实验,田间飞行实验,数值模拟方法,对雾滴的运动规律开展研究,建立了雾滴飘移预测模型。主要的研究内容有:（1）开展风洞实验,研究了两种压力喷头（LU-120-03标准扇形压力喷头和IDK-120-03空气诱导喷头）和一种离心喷头（Micronair AU5000转笼式雾化器）的雾化特性。采用雾滴体积中径和粒径分布跨度来描述喷雾的雾化特性。首先研究距离喷头不同距离上的药液的雾化程度,确定了进行雾滴粒径测量的最佳距离。随后针对压力喷头,研究了管道压力和风速对于雾化特性的影响,对比了空气诱导空腔的作用。针对离心喷头,研究了叶片安装角,风速和流量对雾化特性的影响。将实验数据与AGDISP的雾化器模型数据进行了对比。（2）开展Thrush 510G型飞机的航空施药飞行实验。使用三维超声风速计测量了施药作业时的风场,包括近地面大气边界层不同高度上的气流速度,计算得到了平均速度,湍动能和湍动能耗散率分布。测量了飞机尾涡所产生的垂直方向和水平方向的诱导速度型。使用水敏纸测量了雾滴在地面的沉积,采用图像处理的方法得到了雾滴的地面沉积体积中径和沉积量分布等。（3）建立飞机尾涡模型,采用CFD方法求解RANS方程,计算了Duponcheel的尾涡算例,验证了尾涡模型和数值方法的正确性。根据飞行实验得到的数据,建立大气边界层流动模型,与尾涡模型结合,形成了Thrush 510G飞机航空施药风场模型。随后模拟了无侧风和有侧风两种情况下的施药作业风场特征。无侧风时,尾涡运动轨迹对称,两涡之间产生下洗气流,两涡外侧产生上洗气流。有侧风时,两涡向下风方向运动,左侧涡的强度衰减慢。对比了数值计算与飞行实验得到的作业风场。（4）在Thrush 510G飞机航空施药风场模型的基础上,结合转笼式雾化器喷雾模型,建立雾滴飘移预测模型。使用欧拉–拉格朗日方法模拟雾滴在风场中的运动。无侧风时,两涡中间的雾滴在下洗气流的作用下沉积到地面,靠近翼尖的雾滴被卷入尾涡中,向两侧飘移。雾滴飘移之后在地面的沉积范围大于喷杆长度。有侧风时,雾滴在地面的沉积量分布与飞行实验采集到的沉积结果以及AGDISP的计算结果符合的较好,验证了飘移预测模型和数值求解方法的正确性。（5）利用上述飘移预测模型,深入研究了飞机尾涡,侧风,大气温度,相对湿度,雾滴粒径等因素对雾滴飘移和沉积的影响规律。分析了飘移出现的来源。结果可用于设计优化施药作业的相关参数,以达到减少飘移,精准施药的目的。通过统计雾滴的飘移时间,得到了描述雾滴飘移的特征粒径,可以作为施药时选取喷头的依据,以减少飘移。根据不同风速下的喷幅沉积坐标,可以规划飞行航线。分析不同风速,温度和相对湿度下的雾滴飘移量,有助于选取适合施药作业的气象条件。
高阳[5]（2016）在《纤维压裂液流变及脉冲携砂性能研究》文中指出脉冲纤维加砂压裂技术是通过脉冲注入伴注纤维的携砂液和压裂液来实现裂缝中支撑剂块不连续支撑的水力压裂技术。压裂液中加入纤维可以提高压裂液携砂能力,而压裂液携砂能力与体系流变性又密切相关,目前国内外关于纤维压裂液流变性与携砂性的研究非常少。本文通过开展纤维压裂液流变性与携砂性能研究,并对两者之间的相互关系进行探讨。通过广泛调研纤维悬浮体系流变性研究方法,利用Haake Mars III流变仪圆筒测试系统针对纤维线性胶压裂液黏性特征开展了黏剪切实验以及利用平板测试系统针对纤维冻胶压裂液黏弹性特征开展了频率扫描实验,分析纤维对压裂液流变性影响规律。然后针对纤维冻胶压裂液开展动态脉冲携砂物模实验和支撑剂砂团静态沉降实验,分析纤维对压裂液携砂性能作用。最后,结合纤维冻胶压裂液流变参数与纤维冻胶压裂液中砂团沉降速度进行相关性探讨,认识砂团沉降速度随纤维压裂液流变参数改变的变化规律,认识纤维对增强压裂液携砂能力的机理。主要研究结果如下：（1）纤维线性胶压裂液体系黏度随着纤维质量浓度与长径比增加而增大,纤维冻胶压裂液储能模量和损耗模量也随纤维浓度及纤维长径比增加而增大,体系黏弹性增强。储能模量增大等同于压裂液克服形变能力增强,损耗模量增大等同于体系黏度增大,黏滞阻力增大。因此,黏弹性增强都将有利于提高纤维压裂液的携砂性能。（2）纤维冻胶压裂液动态脉冲携砂实验表明脉冲压裂工艺可行性,并从停泵以后支撑剂沉降过程中观察到支撑剂聚团及砂团整体沉降现象,同时认识到砂团沉降不利于裂缝纵向高导流通道保持。纤维冻胶压裂液静态携砂实验研究表明,携砂液中加入纤维对保持砂团整体完整性起着重要作用,中顶压裂液中加入纤维主要作用是降低砂团沉降速度。同时,中顶压裂液中增加羟丙基瓜胶浓度比增加纤维浓度或长径比对降低砂团沉降速度作用更明显,说明纤维在中顶压裂液中主要作用是辅助降低砂团沉降速度。（3）结合纤维冻胶压裂液流变性与携砂性关系研究表明中顶压裂液中加入纤维在0.25%、0.35%低羟丙基瓜胶浓度时降低砂团沉降速度明显,在0.45%、0.55%高羟丙基瓜胶浓度下降低砂团沉降速度作用较小。拟合沉降速度与流变性关系曲线发现沉降速度随黏弹性增强呈幂函数递减关系,并计算选取了振荡角频率为lrad/s条件下储能模量2.84Pa及损耗模量0.8Pa作为纤维压裂液沉降速度平缓下降的临界参考值。通过纤维压裂液流变性、脉冲携砂性及其相关性研究得到了纤维对压裂液流变性、携砂性影响规律的认识,可为现场脉冲纤维加砂压裂施工等提供参考。
李文武[6]（2014）在《碳酸铈颗粒结晶过程数值模拟研究》文中进行了进一步梳理氧化铈抛光粉，因其优异的抛光性能与使用寿命等优点，业已取代氧化铝铁等，并广泛应用于抛光行业。本文采用CFD软件，针对碳酸铈的各项特点，模拟优化碳酸铈结晶器结构，及各项工艺参数的优化；同时模拟氯化铈与碳酸氢铵反应生成碳酸铈颗粒的过程，分析影响碳酸铈颗粒分散特性的因素。采用多相流模型、多重坐标系法及标准的k-ε模型，对三维DTB型结晶器内流体进行流场模拟研究。以混合时间、颗粒的浓度分布与速度分布及所受剪切速率分布为指标，对结晶器的结构及工艺操作参数进行优化，主要考察进料位置、桨叶安装高度及搅拌速度对结晶器内碳酸铈颗粒的分散特性的影响。通过模拟计算表明：在桨叶附近进料、桨叶安装高度为H/3时，颗粒的混合效果最好；对于搅拌速度，需要根据具体混合颗粒属性进行分析，搅拌速度要大于通过计算得出能够使颗粒悬浮的临界转速。采用单相流模型、多重坐标系法及标准的k-ε模型，对二维平面结晶器内氯化铈与碳酸氢铵反应过程进行模拟研究。以反应区域大小及生成物碳酸铈颗粒分布均匀程度及主要化学反应区所受剪切速率分布为指标，对工艺操作参数进行优化，主要考察搅拌速度、反应物料浓度对化学反应生成碳酸铈颗粒的分散特性影响。通过模拟计算表明：适当的提高搅拌速度可以增加生成物碳酸铈颗粒粒度的均匀性；随着反应物质量分数的增加，反应区域增大，反应物CeCl3质量分数为0.306，NH4HCO3质量分数为0.408时，碳酸铈颗粒的生成量最高，反应效率也最大，随着反应物质量分数的继续增加，反应生成的碳酸铈量及反应速率均降低。
李媛园[7]（2013）在《微加热丝表面池核沸腾过程中汽泡动态的数值模拟》文中研究表明随着科技的发展和技术的进步,能源问题已成为当今社会发展的主要问题之一。在合理的利用现有的能源和开发新能源的基础上,实现低温差、高效率的沸腾传热有着重大的意义。在沸腾的各个阶段,核态池沸腾因为具有温压小、传热强的特点,做为一种高效的传热方式得到广泛的应用,对核态池沸腾的研究对于热能动力、核能工程、低温工程、化工领域、航天技术的研究都有十分重要的意义。核态沸腾传热伴随着汽泡的生长和脱离过程,汽泡的成因和运动规律是沸腾传热强化机理的研究基础,因而研究沸腾过程中特别是微尺度物体表面的汽泡动力学研究具有重要意义和广泛的应用前景。由于沸腾自身的复杂性,汽泡的运动受到多种因素的影响,当加热面减小到微尺度后,常规尺度的换热公式已不再适用。以往的研究多针对微尺度沸腾体系的传热效果进行研究,较少针对局部、细节过程和影响因素进行研究。本研究论文针对微尺度（直径和长度分别为60μm和65mm）的铂金加热丝上的过冷核态池沸腾过程建立计算模型,通过数值模拟和实验观测结果相对比的方法,探析影响微尺度加热丝上汽泡运动状态、汽泡间的碰撞、合并、分离以及绕流等现象的主要因素。分析结果表明,汽泡合并的过程主要受到表面张力的作用,可以不考虑热毛细力效应的影响；热毛细力效应对射流和汽泡加速度变化起主要的作用；汽泡的扫荡是表面张力和汽泡左右两端和汽泡与相邻汽泡之间热毛细效应的共同作用的结果；两汽泡间的热毛细力是引起汽泡在加热丝上横向加速度变化的主要原因,而流体粘度对汽泡横向运动无明显影响；当液体的有效粘度接近零时,热毛细力将驱使小汽泡沿大汽泡表面运动到大汽泡顶部后脱离形成汽泡绕流现象。
李清[8]（2012）在《基于微流体数字化喷射的细胞微胶囊制备技术研究》文中研究表明细胞微胶囊在疾病治疗、组织培养、三维药物筛选、细胞新陈代谢分析等方面有着广阔应用前景。以“节拍化”方式制备细胞微胶囊对单细胞微胶囊的制备以及后续细胞的高效集成化、自动化操作都具有重要意义,现有微流控芯片液滴生成技术存在成本高、通用性差,对细胞活性影响较大等不足。将高黏度细胞悬浮液分割为微小均匀液滴是细胞微胶囊制备技术的核心。本文以微流体数字化技术为起点,对微流体数字化驱动细胞悬浮液的原理、理论及微流体数字化驱动下细胞悬浮液微流动特性进行了分析,建立了微流体数字化驱动下圆管中细胞悬浮液脉冲运动流量理论模型,定性确定了影响微流体脉冲流动的各种系统参量。基于微流体数字化技术设计制作了电磁铁为作动器,电磁吸合撞击振动梁产生交替脉冲惯性力的撞击式微流体数字化喷射实验系统,实现了微尺度、低雷诺数微管内高黏度液体以及高黏度固-液两相流体的稳定脉冲喷射。实现了海藻酸钠微胶囊的“节拍化”制备和对固体颗粒“节拍化”的包囊。系统结构简单,具有良好的微结构特性,对液体的极性没有要求。进行了细胞悬浮液稳定脉冲喷射和“节拍化”包囊细胞研究。以微流体数字化脉冲喷射实现了尺度量级10-103μm细胞的“节拍化”包囊,对不同粒径以及粒径不均匀的细胞都具有良好的适应性。制备的细胞微胶囊平均粒径可小至30μm,相应的粒径标准偏差小于5μm,具有较好单分散性。可通过驱动电压和微喷嘴内径参数控制细胞微胶囊的粒径大小和分布。在细胞的活性影响和粒径的控制等方面优于微流控芯片技术。进行了微流体数字化喷射制备单细胞微胶囊研究。通过控制管径不大于2倍细胞粒径,将细胞序列整列为单列排列,控制脉冲喷射步长控制喷射的细胞数量,当脉冲喷射步长不大于2倍细胞粒径时,以微流体数字化脉冲喷射可实现单细胞的脉冲喷射和对单细胞“节拍化”包囊。调节驱动电压及细胞与喷嘴内径比,可控制单细胞微胶囊的粒径大小和分布。设计制作了脉冲喷射用同轴微喷嘴,进行了低雷诺数微流体同轴脉冲喷射特性和稳定喷射实验研究,进行了微流体同轴脉冲喷射“节拍化”包囊细胞研究。确定了稳定同轴脉冲喷射合适内径比和端口相对位置等几何参数,实现了细胞液和海藻酸钠溶液同轴、同步脉冲喷射,以“节拍化”方式实现了细胞共微胶囊的制备。将淋巴细胞与台盼蓝溶液制成共微胶囊,实现了微胶囊中细胞活性的直接检测。
高嵩[9]（2011）在《浮选机液位控制系统的研究》文中提出由于矿物资源中品位低、嵌布粒度细、矿物组成复杂的矿石所占比例日益增大,相应的微细粒难选矿石的分选、提纯在选矿行业的重要性也日益突出,在我国则显得更为突出。浮选便是选矿过程中细颗粒矿物分选的重要方法。因为浮选机的液位直接影响精矿品位和回收效率,所以浮选机液位系统的研究具有一定的理论和现实意义。本文以北方重工集团有限公司通用设备分公司（原沈阳传动机械厂）生产SKCF系列浮选机为研究对象。要使液位稳定也就是要使进出流量相等,而流量实质上就是流体所具有的动能,所以本文通过对浮选原理和浮选工艺要求的研究,分析了浮选机内部的能量流动,然后根据能量可叠加的特点以及分析结果,对浮选机内部的能量流动进行分解,分解后结合流体力学中的离心叶轮的欧拉假设和平面势流理论等知识对流体运动进一步的分解,推导出流量关于阀门开度和液位的估计模型。接着根据浮选机液位可测,主要扰动来料速度不可测的特点,选用输出可测条件下的推理控制结构并进行控制器的设计。本文所设计的系统,即使估计模型不准确,也能达到稳态无偏。同时需要调节的系统参数少,具有较好的实用性。最后使用罗克韦尔公司出品的工业控制产品ControlLogix系统进行软件设计及仿真,仿真结果表明,当来料发生变化时,无论估计模型是否准确,系统都具有波动小且稳态偏差小的特点,同时浮选机之间的耦合强度被有效减弱。
赵凯岚[10]（2010）在《单个气泡在金属熔体自由表面行为的数值模拟》文中进行了进一步梳理吹气发泡法制备新型功能材料——泡沫铝的过程中,气泡在金属熔体中的行为是影响产品质量的重要因素。现有研究主要集中两方面,一是气泡在熔体中形成、上升、搅拌与弥散过程；二是从“湿泡沫”到“干泡沫”的析液与演化过程,而对于两者之间的气泡在熔体液面上的行为这一中间过程的研究则仍是空白。为了使泡沫铝的研究更完整和连贯,本文借鉴已有的气泡在自由表面行为的研究方法和成果,使用VOF法数值模拟气泡在金属熔体自由表面的行为。首先,通过二维模型分析预测了主要因素如：表面张力、铝液粘性和气泡尺寸对气泡和自由液面的上升、变形、液膜厚度、及破裂时间的影响。引入无因次量Mo数和Eo数,研究了液膜破裂时间的变化趋势。同时模拟了在气泡与自由表面作用一段时间后在原气泡位置再产生新的气泡,来考虑铝液池表面气泡与气泡之间的相互影响。其次,为保证精确性并降低计算量,通过使用自适应网格实现了气泡在金属熔体自由表面行为的三维模拟,得到了比二维模拟更直观的结果。最后,通过修正文献中有关液膜厚度变化理论计算公式,得到了适合铝熔液的公式,并通过计算得到了同数值模拟结果相同的粘性影响趋势。通过以上模拟和计算,总结出了气泡在金属熔体自由表面行为的规律：增加表面张力,使气泡的上升高度降低,自由液面的上升滞后、高度降低,破裂时间提前；增加液相粘性,使气泡和自由液面的上升速度变得缓慢,液膜排液速度降低,延长了排液时间和破裂时间,气泡和自由液面最终的上升高度增加；增加气泡的初始半径,使气泡和自由液面的上升速度变快,上升高度增加,液膜变薄的速度减慢,并略微延长了破裂时间；在大Mo数的情况下,气泡破裂的时间随着Mo数的增加而增加。在低Mo数时,破裂时间还受到Eo数的影响：相同Mo数时,增加Eo数,气泡破裂时间延后。原气泡受到新产生的气泡的作用,使其和自由液面的上升高度增加。新泡受到原泡的影响,上升高度增加,并因原泡的吸附而拉长并与其合并。气泡在金属熔体自由表面上所引起的变化,以如涟漪般的扰动波向四周外围扩散,并在自由液面中心周围产生压力降,这个压力降是驱动液膜中的液相从中心流出的动力。
二、Unsteady Motion of a Single Droplet in Surfactant Solutions（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Unsteady Motion of a Single Droplet in Surfactant Solutions（论文提纲范文）
（1）电解二氧化锰生产过程强化与工艺放大规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 电解二氧化锰生产工艺技术简介 |
| 1.1.1 电解二氧化锰产业现状 |
| 1.1.2 电解二氧化锰主要生产方法 |
| 1.1.3 电解二氧化锰生产工序 |
| 1.1.4 电解二氧化锰产品型号 |
| 1.2 锰矿浸出技术 |
| 1.2.1 菱锰矿浸出方法概述 |
| 1.2.2 软锰矿浸出方法概述 |
| 1.2.3 锰矿浸出过程动力学 |
| 1.3 电解二氧化锰电解技术 |
| 1.3.1 电解流程及电解机理分析 |
| 1.3.2 EMD质量的影响因素 |
| 1.4 电解二氧化锰生产过程强化技术 |
| 1.4.1 “两矿加酸”浸出与除杂强化研究 |
| 1.4.2 “两矿加酸”浸出过程强化模拟研究 |
| 1.4.3 “两矿加酸”浸出放大过程强化研究 |
| 1.4.4 EMD电解过程强化研究 |
| 1.5 研究意义与研究内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 研究特色与创新性 |
| 第二章 软锰矿“两矿加酸”浸出与除杂行为研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 “两矿加酸”与除杂工艺 |
| 2.3 实验部分 |
| 2.3.1 主要原料及试剂 |
| 2.3.2 主要装置及设备 |
| 2.3.3 主要实验步骤 |
| 2.3.4 主要分析方法 |
| 2.4 “两矿加酸”浸出研究 |
| 2.4.1 桨叶类型对锰浸出率的影响 |
| 2.4.2 温度对锰浸出率的影响 |
| 2.4.3 液固比对锰浸出率的影响 |
| 2.4.4 硫酸浓度对锰浸出率的影响 |
| 2.4.5 硫铁矿与软锰矿质量比对浸出率的影响 |
| 2.4.6 浸出前后XRD物相对比分析 |
| 2.4.7 浸出前后SEM微观结构对比分析 |
| 2.5 刚柔搅拌反应器硫化除杂研究 |
| 2.5.1 硫化剂添加量对镍去除的影响 |
| 2.5.2 硫化剂添加量对钴去除的影响 |
| 2.5.3 硫化剂添加量对镉去除的影响 |
| 2.5.4 硫化剂添加量对锌去除的影响 |
| 2.6 软锰矿-硫铁矿“两矿加酸”浸出搅拌动力学 |
| 2.6.1 浸出动力学模型选择与分析 |
| 2.6.2 表观活化能计算 |
| 2.6.3 宏观动力学方程的建立 |
| 2.7 小结 |
| 第三章 “两矿加酸”固液混合过程数值模拟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算模型 |
| 3.2.1 物理模型及模拟体系 |
| 3.2.2 计算域离散 |
| 3.3 数值模拟方法 |
| 3.3.1 基本控制方程 |
| 3.3.2 流体湍流模型 |
| 3.3.3 曳力模型 |
| 3.3.4 数值模拟方法 |
| 3.4 模拟结果与讨论 |
| 3.4.1 搅拌功耗验证 |
| 3.4.2 局部固含率验证 |
| 3.4.3 流场结构分析 |
| 3.4.4 速度场分布 |
| 3.4.5 湍动能分布 |
| 3.4.6 湍动能耗散分布 |
| 3.4.7 桨叶类型对固体颗粒悬浮状态的影响 |
| 3.4.8 局部固含率分布 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 “两矿加酸”浸出放大规律研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 搅拌与变频装置 |
| 4.3 研究目的及关键问题 |
| 4.4 研究方法 |
| 4.4.1 二价锰离子浓度测定 |
| 4.4.2 氢离子浓度测定 |
| 4.4.3 电耗测定 |
| 4.4.4 计算方法 |
| 4.5 刚性桨、刚柔桨和变频刚柔桨反应器内锰矿浸出及除铁研究 |
| 4.5.1 锰矿浸出效果探究 |
| 4.5.2 搅拌功耗研究 |
| 4.6 搅拌反应器装备放大数值模拟计算 |
| 4.6.1 计算模型及计算体系 |
| 4.6.2 网格划分及无关性验证 |
| 4.6.3 结果与讨论 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 EMD电解过程强化研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂与仪器 |
| 5.2.2 EMD实验装置 |
| 5.2.3 电化学测试方法 |
| 5.2.4 分析与表征 |
| 5.3 EMD电化学振荡行为研究 |
| 5.3.1 EMD电流振荡行为 |
| 5.3.2 电解二氧化锰电流振荡行为引发的非功率电耗 |
| 5.4 Ce(SO_4)_2调控EMD品质规律研究 |
| 5.4.1 Ce(SO_4)_2调控EMD电流振荡行为 |
| 5.4.2 Ce(SO_4)_2对MnO_2形貌及晶形的影响 |
| 5.4.3 Ce(SO_4)_2调控电解二氧化锰电流振荡行为的机理分析 |
| 5.5 EMD生产过程纳米晶微球修饰电极强化技术研究 |
| 5.5.1 纳米珠磨工艺条件的控制及最佳晶微球粒径的确定 |
| 5.5.2 纳米晶微球添加剂配制和投料工艺的控制及工艺参数确定 |
| 5.5.3 电解槽面控制及电解工艺参数确定 |
| 5.5.4 与当前国内外同类技术的比较 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间主要论文及成果 |
（2）铝镁贫氧推进剂燃烧特性对冲压发动机工作性能影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 冲压发动机技术研究发展概况综述 |
| 1.2.1 当前国外研究现状 |
| 1.2.2 当前国内研究现状 |
| 1.3 含金属添加剂的复合推进剂研究发展概况综述 |
| 1.3.1 复合推进剂分解燃烧特性研究现状 |
| 1.3.2 镁颗粒着火燃烧特性研究现状 |
| 1.3.3 铝颗粒着火燃烧特性研究现状 |
| 1.4 多相流数值模拟仿真研究方法综述 |
| 1.4.1 单流体模型 |
| 1.4.2 多流体模型 |
| 1.4.3 颗粒轨道模型 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 跨尺度多相反应耦合数值求解器CMRPS开发 |
| 2.1 研究意义 |
| 2.2 气相湍流流动和非平衡化学反应模块 |
| 2.2.1 三维Navier-Stokes方程 |
| 2.2.2 二维轴对称控制方程 |
| 2.2.3 离散格式和数值算法 |
| 2.2.4 湍流模型 |
| 2.2.5 有限速率基元化学反应动力学 |
| 2.2.6 时间推进方法 |
| 2.2.7 边界条件 |
| 2.3 固相传热传质模块 |
| 2.3.1 固相控制方程 |
| 2.3.2 离散格式和耦合算法 |
| 2.3.3 边界条件 |
| 2.4 离散相运动扩散和燃烧反应模块 |
| 2.4.1 双流体模型 |
| 2.4.2 颗粒轨道模型 |
| 2.4.3 离散相模块架构和加速算法 |
| 2.5 CMRPS基础模块和完整工作流程 |
| 2.6 算例验证 |
| 2.6.1 NACA0012 翼型绕流 |
| 2.6.2 后台阶流动耦合传热 |
| 2.6.3 某固体火箭发动机内流场 |
| 2.6.4 球头激波诱导燃烧 |
| 2.6.5 JPL喷管颗粒射流 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 强迫对流复杂环境影响的镁颗粒微观燃烧特性研究 |
| 3.1 研究意义 |
| 3.2 强迫对流数值仿真研究的基本假设 |
| 3.3 化学反应动力学和热力学模型 |
| 3.4 物理模型和计算网格 |
| 3.5 典型静态火焰形貌和燃烧波结构分析 |
| 3.6 复杂环境条件对镁颗粒燃烧特性影响 |
| 3.6.1 颗粒直径 |
| 3.6.2 环境压强 |
| 3.6.3 环境温度 |
| 3.6.4 环境氧浓度 |
| 3.7 强迫对流对镁颗粒燃烧特性影响修正 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 铝镁贫氧推进剂近燃面区初始分解燃烧特性研究 |
| 4.1 研究意义 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 研究对象 |
| 4.2.2 实验平台 |
| 4.3 数值模拟方法 |
| 4.3.1 物理模型和计算网格 |
| 4.3.2 分解组分和化学反应动力学模型 |
| 4.4 铝镁贫氧推进剂分解燃烧特性分析 |
| 4.4.1 近燃面区火焰形貌 |
| 4.4.2 沿中心轴线的燃烧波温度分布 |
| 4.4.3 组分分解和反应路径 |
| 4.5 环境压强影响 |
| 4.6 环境氧浓度影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 微米级铝颗粒群射流燃烧的宏观耦合两相流仿真研究 |
| 5.1 研究意义 |
| 5.2 数值模拟方法 |
| 5.2.1 物理模型和计算网格 |
| 5.2.2 边界条件和算例工况 |
| 5.3 铝颗粒群射流的两相耦合反应流场特性分析 |
| 5.3.1 典型颗粒弥散燃烧过程及热反馈效应 |
| 5.3.2 铝颗粒群入射范围的影响 |
| 5.3.3 铝颗粒群初始温度的影响 |
| 5.3.4 铝颗粒群初始直径的影响 |
| 5.3.5 铝颗粒群射流质量流率的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 固体火箭冲压发动机地面热车试验和三维仿真研究 |
| 6.1 研究意义 |
| 6.2 地面直连式冲压发动机试验系统 |
| 6.2.1 海平面巡航状态模拟的来流供气系统 |
| 6.2.2 冲压发动机测试系统 |
| 6.2.3 试验步骤及工况介绍 |
| 6.3 数值模拟的物理模型和计算网格 |
| 6.4 发动机工作性能和多相反应耦合流场细节特征 |
| 6.4.1 DRE工作性能的地面试验和仿真模拟对比 |
| 6.4.2 速度场和推力特性 |
| 6.4.3 颗粒弥散分布和燃烧效率统计分析 |
| 6.4.4 热防护衬层烧蚀问题及现象分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 本文主要结论 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研成果 |
（3）臭氧氧化过程中气泡的流动传质及反应行为的CFD模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 环境资源与污水治理 |
| 1.1.1 环境资源现状 |
| 1.1.2 污水治理的方法 |
| 1.1.3 臭氧氧化处理污水 |
| 1.2 计算流体力学的相关应用 |
| 1.2.1 计算流体力学在污水治理方面的应用 |
| 1.2.2 计算流体力学在气泡模拟方面的应用 |
| 1.2.3 传质及臭氧消耗的模拟计算 |
| 1.3 臭氧气泡在上升过程中的影响因素 |
| 1.3.1 气泡性质 |
| 1.3.2 分布器 |
| 1.3.3 高径比 |
| 1.3.4 液相性质 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 数学模型建立与求解 |
| 2.1 基本控制方程 |
| 2.1.1 流动控制方程 |
| 2.1.2 体积分数方程 |
| 2.1.3 组分输运方程和传质源项 |
| 2.1.4 臭氧消耗 |
| 2.2 软件及模型选用 |
| 2.3 几何模型及边界条件 |
| 2.4 物性参数 |
| 2.5 无关性验证 |
| 2.5.1 网格无关性 |
| 2.5.2 计算精度无关性 |
| 2.6 模型准确性验证 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 气/液相性质对臭氧鼓泡过程的影响 |
| 3.1 设备高径比的选择 |
| 3.2 气相初始速度的影响 |
| 3.2.1 无臭氧消耗时的上升过程 |
| 3.2.2 有臭氧消耗时的上升过程 |
| 3.3 气相初始浓度的影响 |
| 3.4 气相初始速度与浓度的综合影响 |
| 3.5 液相性质对臭氧消耗过程的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 进气方式对臭氧气泡运动特性的影响 |
| 4.1 多孔泡沫材料对鼓泡过程的影响 |
| 4.2 双孔气相入口间的相互影响 |
| 4.3 进气连续性对气泡性质的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（4）航空施药雾滴飘移实验及数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 航空施药的物理过程 |
| 1.2.1 雾化过程 |
| 1.2.2 雾滴在大气中的输运过程 |
| 1.2.3 沉积过程 |
| 1.3 研究手段与研究现状 |
| 1.3.1飞行实验 |
| 1.3.2 风洞实验 |
| 1.3.3 数值模拟 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第2章 航空施药喷头雾化特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验设备与测试方法 |
| 2.2.1 IEA–I型航空施药风洞 |
| 2.2.2 喷雾控制系统 |
| 2.2.3 雾滴粒径测量系统 |
| 2.2.4 实验设计及实验流程 |
| 2.3 实验结果与分析 |
| 2.3.1 LU-120-03 扇形喷头实验结果与分析 |
| 2.3.2 IDK-120-03 空气诱导喷头实验结果与分析 |
| 2.3.3 Micronair转笼式雾化器实验结果与分析 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 航空施药飞行实验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验设备及测试方法 |
| 3.2.1 Thrush510G飞机及喷洒设备 |
| 3.2.2 Gill WindMaster三维超声风速计 |
| 3.2.3 水敏纸及雾滴沉积检测软件 |
| 3.2.4 大气边界层及飞机尾涡速度场测量 |
| 3.2.5 雾滴沉积测量 |
| 3.3 实验结果及分析 |
| 3.3.1 大气边界层流动特性 |
| 3.3.2 飞机尾涡速度场 |
| 3.3.3 雾滴沉积分布 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 航空施药风场数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 尾涡模型 |
| 4.3 CFD理论 |
| 4.3.1 流动控制方程 |
| 4.3.2 有限体积法求解控制方程 |
| 4.3.3 尾涡模型及CFD求解方法验证算例 |
| 4.4 飞机尾涡速度场模拟与分析 |
| 4.4.1 问题描述 |
| 4.4.2 无侧风情况下的飞机尾涡速度场 |
| 4.4.3 有侧风情况下的飞机尾涡速度场 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 雾滴在风场中的飘移和沉积 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 雾化器模型 |
| 5.3 CFD理论:欧拉–拉格朗日方法 |
| 5.3.1 雾滴运动方程 |
| 5.3.2 雾滴的传热和传质 |
| 5.3.3 考虑离散相影响的RANS方程 |
| 5.4 雾滴飘移和沉积数值模拟 |
| 5.4.1 无侧风情况下的雾滴飘移和沉积 |
| 5.4.2 有侧风情况下的雾滴飘移和沉积 |
| 5.5 影响雾滴飘移沉积的因素分析 |
| 5.5.1 算例说明 |
| 5.5.2 飞机尾涡的影响 |
| 5.5.3 侧风的影响 |
| 5.5.4 温度和相对湿度的影响 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 主要的创新点 |
| 6.3 后续工作设想 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
（5）纤维压裂液流变及脉冲携砂性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及目的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 纤维悬浮体系流变性研究现状 |
| 1.2.2 纤维压裂液流变性研究现状 |
| 1.2.3 纤维压裂液携砂性能研究现状 |
| 1.3 主要研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 本文主要创新点及成果 |
| 第2章 纤维压裂液悬浮流体 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 纤维压裂液 |
| 2.2.1 纤维在压裂液中分散性 |
| 2.2.2 纤维压裂液微观结构 |
| 2.2.3 纤维压裂液稳定性 |
| 2.3 纤维压裂液力学性质 |
| 2.3.1 纤维与流体之间的相互作用 |
| 2.3.2 纤维粒子之间的相互作用 |
| 2.4 纤维压裂液流变性研究基础理论 |
| 2.4.1 纤维线性胶压裂液黏剪切性 |
| 2.4.2 纤维冻胶压裂液黏弹性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 纤维压裂液流变性实验研究 |
| 3.1 实验准备 |
| 3.1.1 实验材料与方法 |
| 3.1.2 纤维压裂液组别 |
| 3.1.3 纤维压裂液配制 |
| 3.2 线性胶黏剪切实验测试 |
| 3.2.1 纤维浓度对黏剪切性的影响 |
| 3.2.2 纤维长径比对黏剪切性的影响 |
| 3.3 冻胶黏弹性实验测试 |
| 3.3.1 线性黏弹区测试 |
| 3.3.2 最佳交联比优选 |
| 3.3.3 纤维浓度对冻胶黏弹性影响 |
| 3.3.4 纤维长径比对冻胶黏弹性影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 纤维压裂液携砂性实验研究 |
| 4.1 动态携砂性研究 |
| 4.1.1 实验准备 |
| 4.1.2 实验方案 |
| 4.1.3 动态携砂性表征 |
| 4.2 静态携砂性研究 |
| 4.2.1 实验条件与方案 |
| 4.2.2 砂团沉降形态及分析 |
| 4.2.3 砂团沉降速度及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 纤维压裂液流变性与携砂性关系研究 |
| 5.1 纤维浓度与压裂液黏弹性及携砂性关系 |
| 5.2 纤维长径比与压裂液黏弹性及携砂性关系 |
| 5.3 纤维压裂液流变性与携砂性关系 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文 |
（6）碳酸铈颗粒结晶过程数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 概述 |
| 1.1 稀土抛光粉 |
| 1.1.1 抛光粉的抛光机理 |
| 1.1.2 稀土抛光粉的制备 |
| 1.2 CFD应用简介 |
| 1.2.1 CFD发展历史 |
| 1.2.2 CFD应用领域 |
| 1.2.3 CFD工作流程 |
| 1.3 计算流体力学在结晶器中的应用 |
| 1.3.1 结晶器内CFD模拟概述 |
| 1.3.2 结晶器内多相流CFD模拟现状 |
| 1.3.3 反应结晶过程的CFD模拟简述 |
| 1.4 研究目的与研究方案 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究方案 |
| 2 CFD数值模拟理论 |
| 2.1 CFD基本控制方程 |
| 2.2 湍流的数值模拟方法 |
| 2.2.1 湍流数值模拟方法分类 |
| 2.2.2 标准k-ε模型 |
| 2.3 结晶器结构及网格划分 |
| 2.4 计算方法及边界条件 |
| 2.5 结晶器内固体颗粒所受剪切作用 |
| 2.6 计算流体力学多相流模型 |
| 3 DTB结晶器内固-液两相流数值模拟 |
| 3.1 固-液两相流数值模拟方法 |
| 3.2 计算结果与分析 |
| 3.2.1 进料高度对碳酸铈颗粒分散特性影响 |
| 3.2.2 浆叶高度对碳酸铈颗粒分散特性影响 |
| 3.2.3 转速对碳酸铈颗粒分散特性影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 DTB结晶器内碳酸铈反应沉淀CFD模拟 |
| 4.1 化学反应模型理论 |
| 4.2 二维模型下的反应沉淀过程 |
| 4.3 反应沉淀的纵向剖面二维模型 |
| 4.3.1 纵向剖面模型的结构修正 |
| 4.3.2 网格划分及操作条件 |
| 4.3.3 不同搅拌速度下碳酸铈颗粒分布 |
| 4.3.4 反应物不同浓度下碳酸铈颗粒分布 |
| 4.4 反应沉淀的横向剖面二维模型 |
| 4.4.1 纵向剖面模型的结构修正 |
| 4.4.2 网格划分及操作条件 |
| 4.4.3 不同搅拌速度下碳酸铈颗粒分布 |
| 4.4.4 反应物不同浓度下碳酸铈颗粒分布 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（7）微加热丝表面池核沸腾过程中汽泡动态的数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 微尺度传热的应用背景 |
| 1.1.2 微尺度传热的研究进展 |
| 1.2 论文研究的内容 |
| 第2章 数值模拟 |
| 2.1 FLUENT软件简介 |
| 2.1.1 FLUENT软件的组成 |
| 2.1.2 FLUENT软件的基本操作 |
| 2.2 数值模拟模型 |
| 2.3 数值求解方法 |
| 2.3.1 计算网格及数学模型 |
| 2.3.2 气液界面的假定 |
| 2.3.3 混合物的假定 |
| 2.3.4 计算参数的选择及收敛判据 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 工质为高纯水时汽泡运动的研究 |
| 3.1 射流现象 |
| 3.1.1 可视化观测结果 |
| 3.1.2 数值模拟 |
| 3.1.3 对比分析 |
| 3.2 扫荡现象 |
| 3.2.1 可视化观测结果 |
| 3.2.2 数值模拟 |
| 3.2.3 对比分析 |
| 3.3 汽泡碰撞后合并 |
| 3.3.1 可视化观测结果 |
| 3.3.2 数值模拟 |
| 3.3.3 对比分析 |
| 3.4 汽泡碰撞后分离 |
| 3.4.1 可视化观测结果 |
| 3.4.2 数值模拟 |
| 3.4.3 对比分析 |
| 3.5 汽泡的绕流 |
| 3.5.1 可视化观测结果 |
| 3.5.2 数值模拟及分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 工质为醇溶液时汽泡运动的研究 |
| 4.1 汽泡成堆聚集 |
| 4.2 射流现象 |
| 4.2.1 双射流现象 |
| 4.2.2 间断射流 |
| 4.2.3 爆炸射流 |
| 4.3 绕流现象 |
| 4.3.1 可视化观测结果 |
| 4.3.2 数值模拟与分析 |
| 4.4 加热丝上瞬时紊乱过程 |
| 4.4.1 可视化观测结果 |
| 4.4.2 数值模拟与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
（8）基于微流体数字化喷射的细胞微胶囊制备技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 细胞微胶囊综述 |
| 1.1.1 细胞微胶囊概述与应用 |
| 1.1.2 细胞微胶囊应用要求及应用中存在的问题 |
| 1.2 细胞微胶囊的制备材料及制备技术 |
| 1.2.1 细胞微胶囊制备材料综述 |
| 1.2.2 细胞微胶囊制备技术分类及特点 |
| 1.2.3 细胞微胶囊的制备技术发展综述 |
| 1.3 研究内容与论文结构 |
| 1.3.1 论文来源 |
| 1.3.2 论文结构与研究内容 |
| 1.3.3 论文专用术语表及符号对照表 |
| 2 微流体脉冲驱动-控制原理、理论及实验装置研究 |
| 2.1 微流体脉冲驱动-控制的技术特征及控制方法 |
| 2.2 微流体脉冲驱动-控制下微管道内细胞悬浮液流动特性 |
| 2.2.1 边界层理论 |
| 2.2.2 细胞悬浮液微流边界层脉冲驱动原理 |
| 2.2.3 固壁运动下低雷诺数微管内细胞悬浮液的微流动 |
| 2.3 撞击式微流体脉冲驱动-控制实验系统 |
| 2.3.1 系统设计和制作 |
| 2.3.2 脉冲撞击作用下振动梁的运动学模型 |
| 2.3.3 撞击式微流体数字化喷射实验系统振动特性测量实验 |
| 2.4 撞击式微流体脉冲驱动-控制基础实验 |
| 2.4.1 微管道内的液体脉冲流动实验 |
| 2.4.2 实验系统的微流体数字化稳定喷射特性 |
| 2.4.3 海藻酸钠微胶囊制备实验 |
| 2.4.4 微流体数字化微喷射制备TC4钛合金微球微胶囊实验 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 微流体数字化喷射制备淋巴细胞微胶囊研究 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 仪器与试剂 |
| 3.1.2 实验方法 |
| 3.2 实验结果与分析 |
| 3.2.1 低雷诺数微管中淋巴细胞海藻酸钠悬浮液数字化脉冲流动及喷射结果 |
| 3.2.2 超低雷诺数超细微管道内高黏度细胞悬浮液稳定脉冲喷射阈值 |
| 3.2.3 淋巴细胞微胶囊的形态 |
| 3.2.4 微喷嘴内径对淋巴细胞微胶囊粒径的影响 |
| 3.2.5 驱动电压对淋巴细胞微胶囊粒径的影响 |
| 3.2.6 液体黏度对淋巴细胞微胶囊粒径的影响 |
| 3.2.7 数字化喷射方法对淋巴细胞活性影响评估 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 微流体数字化喷射制备单细胞微胶囊实验 |
| 4.1 微流体数字化技术实现单细胞喷射条件 |
| 4.1.1 材料与方法 |
| 4.1.2 细胞脉冲流动过程中的单列整列 |
| 4.1.3 微管中的细胞脉冲流动和逐颗喷射 |
| 4.1.4 单脉冲作用下细胞步距和液滴中细胞数量控制 |
| 4.2 单细胞微胶囊制备实验 |
| 4.2.1 材料与方法 |
| 4.2.2 分离后鱼卵形态与分布以及鱼卵存活率 |
| 4.2.3 千微米尺度管道内(RE量级为1)流体的稳定喷射阈值 |
| 4.2.4 未经分选的鱼卵单细胞微胶囊的制备 |
| 4.2.5 分选后均匀鱼卵单细胞微胶囊的制备 |
| 4.2.6 微胶囊制备方法对鱼卵细胞活性影响评估 |
| 4.3 单细胞微胶囊制备普适性验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 微流体数字化同轴喷射制备细胞共微囊 |
| 5.1 数字化喷射用同轴微喷嘴设计制作 |
| 5.1.1 数字化脉冲喷射用同轴微喷嘴设计 |
| 5.1.2 数字化脉冲喷射用同轴微喷嘴制作 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 仪器与试剂 |
| 5.2.2 实验方法 |
| 5.3 微流体数字化同轴喷射特性实验结果分析 |
| 5.3.1 微流体数字化同轴微喷射结果 |
| 5.3.2 微流体数字化同轴喷射稳定喷射状态的建立和控制 |
| 5.3.3 外喷嘴湍流对内喷嘴喷射的影响 |
| 5.3.4 内、外喷嘴内径比对微流体数字化同轴喷射的影响 |
| 5.4 微流体数字化同轴喷射制备淋巴细胞和生化试剂共微囊实验结果分析 |
| 5.4.1 同轴微喷嘴内径对淋巴细胞微胶囊制备的影响 |
| 5.4.2 驱动电压对淋巴细胞微囊制备的影响 |
| 5.4.3 淋巴细胞和台盼蓝溶液共微囊进行微胶囊中细胞活性检测 |
| 5.4.4 淋巴细胞与荧光试剂罗丹明B共微囊进行细胞荧光染色 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 参考文献 |
（9）浮选机液位控制系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外浮选技术和控制技术的发展 |
| 1.2.1 国内外浮选技术的发展 |
| 1.2.2 国内外浮选控制技术的发展 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第2章 浮选原理及工艺要求 |
| 2.1 浮选一般流程 |
| 2.2 浮选原理 |
| 2.2.1 固相的结构和性质 |
| 2.2.2 液相的结构和性质 |
| 2.2.3 气相及其性质 |
| 2.2.4 浮选药剂的分类和作用 |
| 2.2.5 矿粒浮选的过程 |
| 2.3 浮选工艺要求 |
| 2.4 SKCF系列浮选机结构 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 浮选机液位控制建模 |
| 3.1 建模思路 |
| 3.2 浮选机的绝对坐标与相对坐标 |
| 3.3 浮选机中的流体力学 |
| 3.3.1 流体运动的描述 |
| 3.3.2 液位模型中的三个基本方程 |
| 3.3.3 离心叶轮的基本假设 |
| 3.3.4 浮选机中的平面势流及叠加 |
| 3.4 浮选机液位模型 |
| 3.4.1 浮选机坐标系及系统参数 |
| 3.4.2 离心叶轮 |
| 3.4.3 充气机构 |
| 3.4.4 定子 |
| 3.4.5 罐体出口处 |
| 3.4.6 罐间流动 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 浮选机液位控制系统设计 |
| 4.1 浮选机液位控制的难点 |
| 4.2 浮选机液位推理控制系统 |
| 4.2.1 推理控制综述 |
| 4.2.2 系统结构 |
| 4.2.3 控制器设计 |
| 4.2.4 模型误差对系统性能的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 浮选机液位控制系统实现 |
| 5.1 ControlLogix系统概述 |
| 5.2 软件设计 |
| 5.3 仿真结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）单个气泡在金属熔体自由表面行为的数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 泡沫金属研究概况 |
| 1.3 气泡在自由表面行为的研究 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 2 气泡-熔体两相流的数值方法 |
| 2.1 控制方程 |
| 2.2 流体运动界面追踪 |
| 2.2.1 运动界面追踪方法简介 |
| 2.2.2 VOF方法 |
| 2.2.3 流体体积方程的求解 |
| 2.2.4 计算表面张力的CSF模型 |
| 2.3 自适应网格 |
| 2.4 FLUENT软件简介 |
| 3 气泡在金属熔体自由表面行为的二维数值模拟 |
| 3.1 求解步骤 |
| 3.2 验证性模拟 |
| 3.3 单个气泡在金属熔体自由表面行为的模拟 |
| 3.4 各因素对气泡行为的影响及分析 |
| 3.4.1 表面张力的影响 |
| 3.4.2 粘性的影响 |
| 3.4.3 气泡半径的影响 |
| 3.5 破裂时间和稳定液膜厚度 |
| 3.5.1 各参数对破裂时间的影响 |
| 3.5.2 各参数对稳定液膜厚度的影响 |
| 3.6 金属熔体中双泡的行为 |
| 3.7 小结 |
| 4 气泡在金属熔体自由表面行为的三维数值模拟 |
| 4.1 体积分数的梯度自适应网格 |
| 4.2 自适应网格效果验证 |
| 4.3 三维数值模拟 |
| 4.4 小结 |
| 5 气泡在熔体自由表面行为的理论计算 |
| 5.1 气泡与自由液面形成的液膜厚度 |
| 5.2 液膜厚度公式在铝熔体中的修正 |
| 5.2 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
四、Unsteady Motion of a Single Droplet in Surfactant Solutions（论文参考文献）
- [1]电解二氧化锰生产过程强化与工艺放大规律研究[D]. 陈奇志. 广西大学, 2021
- [2]铝镁贫氧推进剂燃烧特性对冲压发动机工作性能影响研究[D]. 朱敏. 南京理工大学, 2020(01)
- [3]臭氧氧化过程中气泡的流动传质及反应行为的CFD模拟[D]. 衣芳. 天津大学, 2019(06)
- [4]航空施药雾滴飘移实验及数值模拟研究[D]. 张斌. 西北工业大学, 2018(02)
- [5]纤维压裂液流变及脉冲携砂性能研究[D]. 高阳. 西南石油大学, 2016(03)
- [6]碳酸铈颗粒结晶过程数值模拟研究[D]. 李文武. 内蒙古科技大学, 2014(02)
- [7]微加热丝表面池核沸腾过程中汽泡动态的数值模拟[D]. 李媛园. 华北电力大学, 2013(01)
- [8]基于微流体数字化喷射的细胞微胶囊制备技术研究[D]. 李清. 南京理工大学, 2012(07)
- [9]浮选机液位控制系统的研究[D]. 高嵩. 东北大学, 2011(07)
- [10]单个气泡在金属熔体自由表面行为的数值模拟[D]. 赵凯岚. 大连理工大学, 2010(10)