兩相作用中的流動分離與顆粒分離

目錄
《博士后文庫》序言
序
前言
第 1章緒論 1
1.1 研究概述 1
1.2 流固相互作用 2
1.2.1 外流的圓柱繞流過程 2
1.2.2 內流的慣性聚集效應 4
1.3 熱泳和光泳對顆粒的分離作用 8
1.3.1 熱泳驅動顆粒 8
1.3.2 光泳操控顆粒 9
1.3.3 顆粒的光熱轉化 10
參考文獻 12
第 2章圓柱繞流分離和尾跡渦街的分析 19
2.1 卡門渦街的形狀穩(wěn)定性 19
2.1.1 基于勢流解的理論分析 20
2.1.2 渦街穩(wěn)定性無量綱參數(shù)的估計 24
2.1.3 實驗和數(shù)值驗證 25
2.2 渦街中渦的特征分析 26
2.2.1 渦量等值線的幾個主要特征 27
2.2.2 渦街中單個渦的三參數(shù)描述 31
2.2.3 描述渦的三參數(shù)的相關物理量 36
2.3 尾跡流態(tài)和演化過程 38
2.3.1 尾跡中的壓力分布和速度變化 38
2.3.2 染色線的形態(tài)和渦識別方法 41
2.3.3 近尾跡渦的演化過程 44
2.4 本章小結 49
參考文獻 50
第 3章微通道分離紅細胞的慣性聚集位置 53
3.1 慣性聚集的主要影響因素及應用 54
3.1.1 管道的影響 54
3.1.2 顆粒自身特性的影響 56
3.1.3 在分離紅細胞中的應用 59
3.2 紅細胞形狀描述 60
3.2.1 紅細胞概述 60
3.2.2 圓弧連接 61
3.2.3 卡西尼卵形線 62
3.3 紅細胞的慣性聚集位置 63
3.3.1 等效半徑的確定 63
3.3.2 聚集位置的確定 64
3.3.3 對比前人實驗驗證 64
3.4 紅細胞的慣性聚集實驗 65
3.4.1 實驗準備 65
3.4.2 實驗結果 66
3.5 本章小結 68
參考文獻 68
第 4章兩相流黏性模型和運動方程的改進 70
4.1 碳納米管納米流體的流變特性 70
4.1.1 兩相流黏性模型 70
4.1.2 碳納米管納米流體的相對黏性 71
4.1.3 模型對比驗證 73
4.2 改進的一種不可壓縮流體運動模型方程 75
4.2.1 流體運動方程 75
4.2.2 速度相關的附加作用力 75
4.2.3 各附加力的分析對比 77
4.3 本章小結 79
參考文獻 79
第 5章熱泳分離的相關力及傳熱的特別過程 82
5.1 作用在粒子上的熱泳沖力 82
5.1.1 熱泳運動的影響因素 82
5.1.2 熱泳沖力的表達和分析 83
5.1.3 熱泳沖力的理解 85
5.2 傳熱新方式的探討 85
5.2.1 經(jīng)典傳熱方式 86
5.2.2 熱激發(fā) 87
5.2.3 熱聚集 89
5.3 聲子渦流 89
5.3.1 熱量傳遞與流體運動 89
5.3.2 聲子流體力學方程 91
5.3.3 聲子渦流現(xiàn)象 93
5.4 本章小結 95
參考文獻 95
第 6章顆粒分離受到的光泳升力 100
6.1 光泳力的理論和實驗分析 100
6.2 顆粒的光泳特性 103
6.2.1 顆粒類型的影響 104
6.2.2 光照強度的影響 105
6.2.3 環(huán)境壓力的影響 106
6.3 第Ⅰ類光泳升力 108
6.3.1 概念的提出 108
6.3.2 定性分析 109
6.3.3 定量表達 110
6.3.4 對比驗證 112
6.4 第Ⅱ類光泳升力 113
6.4.1 概念的提出 113
6.4.2 定性分析 114
6.4.3 定量表達 116
6.4.4 定性驗證 117
6.5 本章小結 119
參考文獻 119
第 7章球形納米顆粒的光學吸收性能 122
7.1 仿真系統(tǒng)及計算理論 122
7.1.1 FDTD Solutions軟件簡介 122
7.1.2 仿真系統(tǒng) 123
7.1.3 光學性能計算 123
7.2 典型黑色顆粒的吸收性能分析 125
7.2.1 材料的折射率參數(shù) 125
7.2.2 吸收和散射光譜分析 126
7.2.3 光吸收和光散射功率分析 131
7.3 氧化鋁和硅類納米顆粒光學性能分析 134
7.3.1 材料的折射率參數(shù) 134
7.3.2 碳化硅和氮化硅光吸收性能分析 135
7.3.3 氧化鋁和二氧化硅光學性能分析 137
7.3.4 吸收比和體平均吸收功率分析 139
7.4 本章小結 140
參考文獻 141
編后記 143