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关键词： 褪黑激素   LED照明技术   昼夜节律   天然光   保护盖   表面张力   咖啡因  

摘要： Olly是一种便携式灯,可通过其独特的LED照明技术帮助用户自然唤醒并保持健康的昼夜节律。天然光LED可以抑制褪黑激素,并具有与咖啡因喝一杯咖啡类似的效果。我们以这个比喻为灵感设计了Olly的标志性造型。灯的保护盖兼作支架,使灯可以磁性地站立在灯架上,使其看起来像小咖啡杯。发光区域看起来像杯子完全充满了液体,并且从液体的表面张力中升起,创造出独特的细节。

关键词： 声辐射   表面张力   声散射系数   椭球形   驻波场   液滴   半锥角   结果预期  

摘要： 在实际的声操控中,由于声辐射力、表面张力和重力的共同作用,液滴往往呈现出椭球的形状,在螺旋声场中会受到力矩的作用而发生转动。从声波的散射理论出发,根据部分波展开法求解得到了椭球形液滴在Bessel驻波场中的声散射系数,并给出了其受到的声辐射转矩的解析式。在此基础上,对椭球形不可压缩液滴和椭球形可压缩液滴分别进行数值计算。仿真结果表明,不可压缩液滴的声辐射转矩与声束半锥角的关系更密切,而可压缩液滴则更依赖于特定的频率;提升Bessel驻波场的阶数有利于增强声辐射转矩的峰值,但在中低频处较难对可压缩液滴产生明显的力矩。该研究结果预期对利用螺旋声场进行液滴的操控具有理论指导作用。

关键词： 不锈钢网   超疏水   超亲油   表面张力   油水分离  

摘要： 目前,用于油水分离的材料成本高,制备工艺复杂且效果较差,针对这一现象,选用304不锈钢网作为基体材料,通过氯化铁溶液刻蚀法获得粗糙表面,随后用十七氟癸基三甲氧基硅烷对该表面进行改性,成功制备出具有优异油水分离特性的超疏水超亲油不锈钢滤网,并对其结构及性能进行了测试表征。结果表明:超疏水不锈钢网与水的接触角达到151°,油水分离测试中对黏度小、表面张力小的常见油品分离效率达90%以上,表明其具有优良的油水分离性能;另外,制备的超疏水超亲油不锈钢滤网具有较好的重复使用性,在重复油水分离过程100次后,接触角仍高达145°,并且仍能保持超疏水超亲油的特性。

关键词： 离心泵   叶轮   转速   能量损失   熵产   Q准则   涡核   数值计算  

摘要： 离心泵被广泛的应用于航空航天和石油化工领域,其内部的流动损失特征尚未被完全揭示。为了揭示离心泵内部流动损失机理,本文以1台带诱导轮的离心泵模型为研究对象,采用熵产理论和Q准则对不同转速和工况下的离心泵内部各个部件的流动损失特性进行定量分析。研究结果表明:局部熵产和壁面熵产值随着转速的增大而增大,与湍流耗散熵产和直接耗散熵产相比,壁面熵产所占的比率最高。腔体、蜗壳和叶轮是离心泵内部能量损失的核心区;叶轮内部的大量涡流和流体对叶片的冲击是造成叶轮能量损失的主要因素;叶顶泄漏涡是引起诱导轮能量损失的主要原因。

关键词： 微组装   自对齐   自组装   表面张力   液桥  

摘要： 微组装在微纳机电系统集成、柔性可拉伸电路及微型传感器制造等领域占据重要地位,然而,在微纳尺度下,由于尺度效应,重力不再起决定性作用,与面积相关的力占据主导地位,导致微器件难以释放及精准定位.提出一种结合机器人微组装与表面张力自组装技术的复合微组装方法,采用机器人微组装技术完成芯片的快速初次定位,利用表面张力自组装技术实现微芯片与基底之间的高精度自对齐.建立了表面张力自组装的仿真模型,研究了芯片与基底之间的错动量、液滴体积对液桥表面自由能和自组装恢复力的影响,结果表明液桥表面自由能及自组装恢复力随错动量和液滴体积的增加而变大.通过实验研究了液滴体积、芯片与基底之间的错动量对自组装成功率和自组装时间的影响,结果表明当错动量在50~500μm范围内,液滴体积在30~110 nL范围内时,自组装成功率可达100%.该方法结合了高速机器人微组装技术以及高精度表面张力自组装技术的优势,为同时实现高效、高精度的微机电系统集成及柔性电路制造等应用领域提供了新方法.

关键词： 致密油藏   核磁共振   CO_(2)吞吐   基质―裂缝   微观孔隙   渗流特征  

摘要： 为深入探究裂缝性致密油藏CO_(2)吞吐过程中基质-裂缝间流体渗流机理,采用自主设计的高压无磁岩心夹持器开展脉冲式注CO_(2)吞吐岩心实验。基于核磁共振T 2谱测试原理,对CO_(2)吞吐过程中的岩心进行在线扫描,研究CO_(2)吞吐过程中基质内孔隙中原油的微观动用特征和基质-裂缝间流体的渗流特征。结果表明:CO_(2)进入裂缝后,沿着裂缝驱替原油,而基质中原油无法动用。闷井初期,基质大孔隙(20.5 ms

关键词： 纳米粒子   纳米燃油   悬滴法   表面张力  

摘要： 以柴油为基液、溴化十六烷三甲基铵(Cetyltrimethyl Ammonium Bromide,CTAB)为助溶剂,通过两步法配制CNT(Carbon Nanotubc)、CeO_(2)及Co_(3)O_(4)纳米燃油。采用悬滴法测量柴油与纳米燃油的表面张力,探究纳米物质种类、粒径、质量分数及温度对纳米燃油表面张力的影响。研究发现,在纳米燃油液滴气液界面层内,纳米粒子与柴油分子之间的吸引力使液固分子体系总体的内聚力增强,因而表面张力增大;纳米燃油的表面张力随着粒子质量分数增加而增强,但随着温度升高而线性下降。大粒径的纳米粒子表面电荷密度降低,对表面电子束缚减小,电子游离所产生的与柴油分子之间的极化静电相吸作用更强,使液粒之间的范德华力增强,表面张力增大。在相同质量分数的条件下,非金属CNT的密度较小,纳米燃油中的粒子数目较多,此外其得电子能力更强,极易使周围柴油分子极化形成静电吸引,液粒间范德华力增强,因此CNT纳米燃油的表面张力最大;同为金属氧化物,Co_(3)O_(4)的分子量大于CeO_(2)而表现出较低的分子极性,其与基液燃油分子间的静电作用力也较弱,因而Co3O4纳米燃油的表面张力较低。本文测量了多种纳米燃油的表面张力,探讨了不同物质种类、浓度、尺寸的纳米介质及环境温度对燃油表面张力的影响,为纳米燃油在发动机缸内的液滴破碎与着火燃烧过程提供了重要的基础数据和理论支持。

关键词： 侧向微重力   板式表面张力贮箱   流体行为   液体晃动  

摘要： 侧向微重力是航天器在轨飞行时在东西位置保持和南北位置保持状态时所处的加速度环境.由于航天器贮箱内推进剂在侧向加速度环境下的重定位过程易产生晃动,因此侧向加速度环境对贮箱内推进剂管理装置(PMD)的管理能力的要求更高.为确保板式贮箱对推进剂的在轨管理能力,需要开展一系列的数值仿真与试验对PMD的管理能力进行验证.本文以板式表面张力贮箱为研究对象,采用VOF两相流模型对侧向微重力环境下重定位过程中贮箱内推进剂的运动进行数值模拟,并对推进剂运动中的晃动行为进行分析.最终,通过数值模拟结果验证了板式表面贮箱的管理能力,为微重力落塔试验与空间站试验提供参考依据.

关键词： 卡门涡街   Fluent仿真   气固两相流   静电感应  

摘要： 针对现有静电感应式煤尘测量装置在低浓度、粒子运动速度较低情况下测量不精确且功能单一的问题,依据卡门涡街的原理,提出在测量管道中安装带狭缝圆柱发生体,从而提高煤尘粒子的运动速度,增大静电传感器的感应电荷量,提高煤尘浓度测量精度;同时,对测量管道内由于颗粒速度的周期性变化所感应出的静电信号周期性变化,进行快速傅里叶变换(FFT),求解颗粒的速度流量信息,实现对煤尘的多参数测量。仿真试验结果表明:依据感应电荷的周期性变化可以获得煤尘的流速(流量)和浓度参数。此装置结构简单,既可提高煤尘浓度测量精度,又能满足煤尘速度、流量测量的要求。