纳米尺度通道中气体粘度的分子动力学模拟

利用非平衡分子动力学方法模拟了气体在纳米尺度通道中的运动特性,统计获得通道中流动的速度剖面和剪切应力分布,并利用牛顿粘性定律首次获得了纳米尺度通道中的等效粘度分布。结果表明,纳米尺度通道中的粘度不是一个常数。在壁面附近,由于壁面原子和气体分子的相互作用,存在壁面效应,气体的粘度较小;而通道中心区域的粘度与实验结果符合较好,壁面对粘度的影响范围为20 nm左右。通道高度对中心区域粘度的影响很小,而温度对其的影响较大,粘度值随温度的增加而增大。不同通道高度下,壁面附近粘度的分布几乎一致;不同温度时,壁面附近粘度的分布随温度的增加而增加。     

复合纳米通道中电渗流速度流型的研究

采用分子动力学（MD）方法，模拟复合纳米通道中NaCl溶液的电渗现象，讨论纳米通道中出现涡流的可能性，模拟结果表明，复合通道双电层内，离子分布是十分复杂的，同种离子在通道中不同区域分布也不相同，靠近壁面的附近出现了涡流，通道中部溶剂速度流型呈S型，纳米通道中也能产生涡流。     

影响SnO2纳米晶体修饰的α-Al2O3微滤膜流动电势的因素

试验研究了不同电解质溶液pH值以及其离子浓度和种类对SnO2纳米晶体修饰的α-A120,微滤膜流动电势的影响规律,结果表明,对于Nacl溶液,膜流动电势随溶液浓度的增大而降低,其等电点在4．6左右;随着溶液的pH值由3增加到10,膜流动电势由正值逐渐变为负值,而对于FeSO4,CaSO4,Na2SO4,NaCl和CaCl2溶液,当溶液的浓度固定时,膜流动电势随溶液电导率的增加而降低。     

微注塑成型充模流动中的表面张力EI北大核心

微尺度通道中的高聚物熔体流动行为与宏观熔体流动有许多不同。基于对微注塑成型中的熔体充模流动特性的理论分析,建立了微小通道中熔体流动的表面张力模型,并以不同的表面张力系数和不同接触角,对矩形微通道中的熔体流动速度分布进行了数值模拟。结果表明,接触角小于90°时,熔体在通道壁面附近具有最大速度;接触角大于90°时,熔体在壁面处具有最大速度。无表面张力时,熔体填充流动所需时间明显长于有表面张力时的填充时间,即表面张力对微小通道中的熔体流动具有促进作用。     

微注塑成型充模流动中的表面张力

微尺度通道中的高聚物熔体流动行为与宏观熔体流动有许多不同。基于对微注塑成型中的熔体充模流动特性的理论分析,建立了微小通道中熔体流动的表面张力模型,并以不同的表面张力系数和不同接触角,对矩形微通道中的熔体流动速度分布进行了数值模拟。结果表明,接触角小于90°时,熔体在通道壁面附近具有最大速度;接触角大于90°时,熔体在壁面处具有最大速度。无表面张力时,熔体填充流动所需时间明显长于有表面张力时的填充时间,即表面张力对微小通道中的熔体流动具有促进作用。     

液氦温区微小漏孔流动特性研究

低温环境下系统器件的密封性能至关重要,对于低温密封研究,了解低温下微小漏孔泄漏的流动特性很有必要.本文构建了具有随机粗糙度壁面的二维微通道,应用仿真软件研究液氦温区漏孔微通道内气流的流动特性,计算分析通道内各物理量的分布和变化.结果 表明随机粗糙度壁面对速度分布的扰动在近壁面影响最大,随着远离壁面的方向减小,对中心区域...     

射频电感耦合离子源放电室内放电等离子体的二维磁流体模拟研究

为了研究平面盘香形射频离子源等离子体放电特性,对射频电感耦合离子源内的放电等离子体运用磁流体动力学建立二维磁流体模型进行数值模拟,得到了放电室内等离子体参数分布.结果发现电子由于受双极性电势的约束主要分布在放电室的中心,放电等离子体吸收能量的区域主要在放电室内距天线1 cm附近.对比电子的温度和离子密度分布,在低气压条件下,电子加热的区域和产生电离的区域是分开的,电子加热的区域出现在线圈附近,而最强的电离过程发生在双极性电势最高的位置附近.     

印刷涂布烘箱V型条缝喷嘴冲击射流流场的数值模拟

为了解印刷涂布设备烘箱V型条缝喷嘴冲击射流流场分布及其影响因素,采用标准k-ε湍流模型,对喷嘴射流冲击移动壁面进行数值模拟。分析了喷嘴冲击射流壁面附近速度场和压力场分布情况,考虑了影响喷嘴冲击射流壁面附近速度分布的喷嘴宽度和高度等因素。研究结果表明:在冲击射流中,喷嘴距壁面的高度和喷嘴宽度对壁面附近速度分布影响较为明显;综合考虑各种因素,较理想的喷嘴高度是15 mm,相应的喷嘴宽度为2.5 mm。     

纳米尺度Poiseuille流动中气体黏度的分子动力学研究

受壁面作用和稀薄效应等的影响,微纳尺度通道内的气体流动有别于宏观流动现象.采用分子动力学方法,研究纳米通道中气体的Poiseuille流动,主要对通道内气体黏度特性进行了分析.利用牛顿粘性定律,定义了气体的当地等效黏度.根据模拟结果,可将纳米通道内气体划分为中心区和近壁区两个部分,中心区气体当地黏度与宏观黏度一致,但是在近壁面区,气体受到壁面原子的作用,气体的当地黏度小于宏观黏度值.研究发现:1)不同的气体密度、流固作用势能以及温度下,通道中心区域的气体当地等效黏度均符合对应温度和压强条件下的气体宏观实测黏度值;2)在纳米尺度气体流动中,气体密度越小,稀薄程度越高,气体偏离热力学平衡态越远,所以壁面对气体等效黏度的影响随密度的减少而增大,壁面影响厚度也随之增大;3)气体黏度的壁面影响厚度在10 nm量级,该厚度不随温度和流固作用势能的变化而变化,但是密度越小,壁面影响厚度越大.     

纳米胶体硅简介及应用

1　纳米胶体硅简介纳米胶体硅 (简称纳米硅 )是一种含有一定浓度的纳米级无定形二氧化硅的水溶胶分散体系 ,一般呈透明、半透明或微乳液体 ,分子化学式可表示为mSiO2 ·nH2 O。由于纳米硅是无机二氧化硅的水溶胶 ,故其为一种无毒、无臭的环保性产品。图 1　纳米胶体硅示意图由于纳米硅的种类较多 ,根据化学成分可分为改性钠型、铵型和超纯等类型纳米硅 ;根据pH值的不同 ,可分为酸性、中性和碱性等类型纳米硅 ;根据带电电荷的不同 ,可分为阴离子型、阳离子型和去离子型等 ;而根据用途的不同又可分为电子级、精铸专用、抛光专用、催化载体专…