王昊利
- 作品数：34 被引量：126H指数：6
- 供职机构：金陵科技学院机电工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金浙江省自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学自动化与计算机技术航空宇航科学技术农业科学更多>>
- 平板微通道壁面粗糙度对流场影响的摄动分析被引量：8
- 2005年
- 选取相对粗糙度作为小参数建立了平板微通道流动的摄动方程组,采用傅里叶分析结合数值方法进行求解.计算结果表明:影响流场结构的主要因素为相对粗糙度和粗糙曲线的空间波数.当保持波数不变,增加壁面相对粗糙度时,无量纲流函数扰动峰值将增大,而流场受扰区域不发生变化;当保持相对粗糙度不变,减小空间波数时,流函数扰动峰值和流场受扰区域都将增大;近壁区流场中存在明显的涡结构,涡结构的出现使得流场内部的黏性耗散作用增强,因此导致相同条件下微通道层流的流动损失高于大尺度流动时的阻力损失.
- 王昊利王元刘江
- 关键词：摄动分析微通道粗糙元流场结构
- 不同温度亚微米粒子扩散运动的实验研究被引量：2
- 2010年
- 利用Micro-PIV/PTV技术对不同温度下的方形槽内520 nm粒子的扩散运动进行了实验研究.采用PIV/PTV混合算法,计算得到了时间间隔为30 ms的相邻帧图像中示踪粒子的位移,由此计算出示踪粒子位移平方的对数分布与空间均方位移.结果表明,相同温度不同时刻粒子位移分布基本一致,粒子位移平方的对数分布于-17～-11之间,呈现类正态分布特征.粒子的空间均方位移值随着温度的升高而线性增大,表明粒子的扩散能力随温度的升高逐渐增强.
- 杨蒙王昊利韩巍
- 通道层流场中单颗粒惯性横向迁移的数值研究被引量：1
- 2023年
- 为研究通道层流场中单颗粒惯性横向迁移规律,以圆管和方管为例,对层流场中性单颗粒惯性横向迁移现象开展数值模拟研究。将颗粒放在圆管和方管进口截面的若干位置并释放,采用离散颗粒模型,计算粒径d=0.8、1.0、1.2 mm的3种球形颗粒在雷诺数Re=100、125、150条件下,由不同初始位置释放后在流场中的迁移轨迹及横向迁移后所达到的平衡位置。结果表明,对于圆管,颗粒在初始半径分别为0.7R与0.8R(R为圆管半径)处释放时,惯性迁移的平衡位置均在0.6R附近;随着粒径增加,颗粒迁移的平衡位置向管道轴心偏移;随着Re的增加,颗粒迁移的平衡位置向管壁方向偏移。对于方管,颗粒的初始释放位置设定在z0=0.22L与0.33L(L为方管截面边长)处,当颗粒释放位置越靠近通道轴心时,颗粒的横向迁移距离就越短;随着Re的增加,颗粒的平衡位置会更加偏向通道中心;相对于大颗粒,小颗粒的平衡位置更靠近壁面。
- 魏良俊王昊利
- 关键词：单颗粒数值模拟
- 基于三维速度场构建的微流量测量方法研究被引量：5
- 2012年
- 采用微流体粒子图像测速仪(microscale particle image velocimetry,micro-PIV)对200μm宽、60μm深的长直通道三维速度场进行了非接触定量可视化测量,并在此基础上计算了通道内的微流量。实验采用二维分层速度场测量方法,将通道沿物镜景深方向划分为11个流体层,通过高精度的位移平台实现流体跨层粒子图像采集。分别针对64×64像素和32×32像素2种判读域,采用micro-PIV系综相关算法对流体层二维速度场进行分析,获得三维全场速度分布,在此基础上利用截面速度离散积分原理计算出截面微流量。实验结果表明,基于微流体粒子图像测速仪的三维速度场分析能够实现对微通道流量的精确测量。对于64×64像素判读域,输入流量在2.481～5.788μL/min范围的测量结果精度较高,最大相对误差为3.87%;对于32×32像素判读域,输入流量在3.307～8.269μL/min范围内均有较高测量精度,最大相对误差为3.69%,表明采用32×32像素判读域的流量测量精度总体上优于64×64像素判读域。
- 韩巍王昊利
- 关键词：微流量
- 微通道内流的微尺度粒子图像测速技术实验研究被引量：10
- 2007年
- 采用微流动粒子图像测速技术Micro-PIV对0.4-0.8 mm的方形截面微通道流场进行了研究.实验选取3μm的荧光染色微球作为示踪粒子,使用532 nm激光、12位灰阶电荷耦合器件（CCD）相机及10倍显微物镜得到粒子图像.通过背景噪声处理技术提高了图像信噪比,并采用系综相关及回归算法得到了微通道截面的速度分布,测量的空间分辨率达到23.68μm×23.68μm×15.64μm.为了消除壁面随机粗糙分布的影响,采用沿流向进行空间平均方法得到了充分发展的方形截面微通道速度分布.将测量结果与方形截面理论幂函数速度廓线进行比较发现：微通道近壁区流场受到扰动的强弱和流道尺寸直接相关,除近壁区外的大部分区域速度分布与矩形截面流道理论速度分布符合良好.
- 王昊利王元邢丽燕
- 关键词：微通道
- 滑移流条件下纳米粒子布朗运动的Stokes-Einstein扩散关系
- 2008年
- 采用低雷诺数流理论中的奇点叠加法对做平移和旋转的纳米粒子运动规律进行了研究,推导出了适用于滑移流区域的Stokes阻力和旋转阻力矩公式,并在此基础上建立了平移和旋转运动的Stokes-Einstein扩散关系式.理论分析表明,滑移流条件下粒子运动的阻力和阻力矩小于经典式无滑移理论解,相应的粒子扩散系数高于无滑移问题的解,说明在滑移流条件下粒子扩散能力有所增强,且增强程度与努森数Kn直接相关,其值越大增强效果越显著.推导的关系式适用于描述低浓度无界液体或气体中的粒子运动,可应用于化工、环境、选矿和生物力学等领域.
- 王昊利
- 微柱群多孔介质流动特性的实验研究
- 用PDMS加工5组宽2mm,深100μm,长4cm的微通道,其内部充满方形排列圆柱形成多孔介质模型.利用微流体粒子图像测速仪测量内部速度场和剪切应力分布,采用高精度微压计对多孔介质通道流动压差进行了测量。结果表明,速度分...
- 王鹏伟王昊利
- 关键词：多孔介质流场压差
- 文献传递
- 基于纳米颗粒群布朗运动图像分析的微流体温度测量算法被引量：1
- 2009年
- 为解决传统测温技术在微流体温度场测量中的困难,发展了基于纳米颗粒群布朗运动图像分析的微流体温度测量算法.利用显微颗粒图像测速技术及互相关算法获得因布朗运动引起的纳米颗粒群互相关函数峰值扩散系数.对250nm颗粒的模拟结果表明,因颗粒布朗运动产生的绝对系综相关函数峰值面积大于不发生布朗运动的情形.相关峰值扩散系数随流体绝对温度的增加呈近似线性递增,与Einstein-Stokes公式给出的规律一致.在一定的颗粒浓度范围内,对于相同像素的判读域,峰值扩散系数随绝对温度线性增加规律基本保持不变.对于不同像素的判读域,相关峰值扩散系数变化范围不同,但拟合直线的斜率在3.03×10-4~4.28×10-4,线性规律无明显变化.
- 王昊利杨蒙
- 基于低密度粒子图像叠加法的微柱群绕流流场测量
- <正>将基于低密度粒子图像叠加的微流体粒子图像测速技术应用于微通道内圆柱阵列绕流流场的三维二分量(3D2C)测量。首先针对低粒子密度图像进行预处理,包括背景噪声去除、阈值过滤、图像增强等过程,获得了高质量的低密度荧光粒子...
- 徐明王昊利
- 文献传递
- 两种有机溶液中颗粒布朗运动的实验研究
- 翟美红王昊利
