【摘 要】
:
确定性侧向位移分离技术(DLD)是近几年出现的一种基于颗粒尺寸,可以连续、高效分离微纳米尺度颗粒的新技术,该技术被广泛应用于血液细胞等生物颗粒的分离检测中,并表现出良好的
论文部分内容阅读
确定性侧向位移分离技术(DLD)是近几年出现的一种基于颗粒尺寸,可以连续、高效分离微纳米尺度颗粒的新技术,该技术被广泛应用于血液细胞等生物颗粒的分离检测中,并表现出良好的性能。目前关于该技术国外已经开展了较多的实验研究和数值研究,但是关于弹性颗粒的变形、形状和取向等对颗粒分离直径的影响研究较少。本文通过高精度直接数值模拟方法(DLM/FD:任意拉格朗日乘子/虚拟区域法)研究弹性颗粒在DLD中的运动,分析颗粒属性对DLD分离性能的影响,包括:颗粒变形特性、颗粒形状、颗粒取向。并研究了柱列参数(几何布置参数和柱列形状)对颗粒运动的影响。论文工作主要分为以下四部分: 首先,讨论了数值模拟的人工边界条件问题。由于实际问题的柱列较多,要模拟与实际情况相同数量的柱列计算量巨大。本文通过对比研究:在固壁边界下不同侧向数量的圆柱以及周期性边界下较少侧向数量的圆柱内部流场,发现:上下壁面采用周期性边界条件可以在保证精度的前提下大大减小计算量。 其次,验证了数值模拟方法在此问题上的计算精度。验证过程主要分两块:其一是网格敏感性分析;其二是通过计算刚性颗粒在DLD中的分离半径,并与现有实验结果进行对比来验证数值方法的精度。本文首次通过数值计算得到了与实验结果相吻合的刚性颗粒的临界直径。 再者,模拟了颗粒属性(柔度、形状、取向)对DLD分离性能的影响。研究了不同柔度下的球形均质弹性体和球形液囊体的运动,研究结果发现:当颗粒柔度小于一临界值时,柔度越大(变形越大),颗粒越容易做侧向偏移运动,临界分离直径越小;当柔度超过临界值时,颗粒变形越大,颗粒反而越容易做“之”字运动,临界直径增大。还研究了不同初始形状和取向的椭圆液囊的运动,发现颗粒越细长临界分离半径越大,颗粒初始取向对颗粒分离运动影响很小。 最后,研究了柱列参数的影响。分析了柱列几何布置参数:Sx/Sy、Lg/Dp对流场和颗粒分离直径的影响,发现Sx/Sy对颗粒的分离半径影响较大,Lg/Dp对DLD分离效率影响较大;分析了三角形柱列的分离特性,结果显示:柱列形状对颗粒分离临界半径有着较大的影响。
其他文献
由于气体绝缘组合电器(Gas Insulated Switchgear,简称GIS)内部产生局部放电(Partial Discharge,简称PD)是引发事故的重要因素之一,因此,为了保证GIS的安全可靠运行,国内外对GIS局部放电在线监测技术开展了大量的研究。大量研究表明,PD会引起SF_6气体发生分解,并且不同的绝缘缺陷可能导致SF_6气体的分解过程、分解速率、分解产物相对含量以及影响因素等各
环境保护是可持续发展的重要内容。空气质量检测是其中很重要的一个环节。本文结合《武汉市空气自动检测系统》项目,通过对大量自动化解决方案的阅读,在嵌入式计算机技术、网络技术、分析仪器、环境检测技术等方面进行了深入的研究,提出了一套完整的解决方案,研发并投入运行。主要研究内容如下:首先,简要阐明了选题的概况、意义和其在国内外的发展,明确了全文研究的重点和开发难点。其次,在了解了系统目标和要求以后,通过对
在复合材料中埋入光纤传感系统从而形成智能材料结构,它的研究和开发是现在国内外研究的热门问题。光纤智能材料结构能够实时在线地监测复合材料内部的变化,实现对材料结构寿命
超特高压变压器在现代电力输送中发挥至关重要的作用,随着超特高压电网技术的日渐成熟,变压器趋向于高电压、大容量。与同等级电力变压器相比,单相自耦变压器,具有体积小、损耗低、容量更大等特点。随着变压器容量的增加,相应增大的漏磁导致变压器附加损耗增加、结构件局部温升超标以及绕组机械力增大等负面效应,严重威胁变压器的经济、安全、稳定运行。因此,深入开展单相大容量自耦变压器内部漏磁大小与分布状况研究并采取合
电力变压器是变电站的关键设备,其运行的安全、可靠性直接关系到电力系统的安全与稳定。因此,有效地监测变压器运行状态、诊断和预报变压器故障具有实际意义。本文在广泛查阅相关文献的基础上,系统了解了电力变压器故障过程特征气体产生的物、化机理,以及不同种类故障与不同种类特征气体含量之间的相应关系,以及相应的检测方法和故障属性分类技术。结合工作实际,本文的主要工作如下:(1)在分析了油中溶解气体含量与不同故障
雷电大体可以分为四种形式:直击雷、感应雷、球形雷和雷电侵入波。其中直击雷产生的高压效应可以使变电站内电气设备绝缘受到破坏,产生的高热效应可引起火灾和爆炸,产生的机械效应会使电气设备断裂,由直击雷造成的破坏在变电站运行维护中尤为严重,因此防直击雷是变电站设计的一项重要环节。近年来,采用全封闭组合电器的紧凑型智能变电站已在我国大力推广并逐渐普及,电网公司为了实施集约化管理,大力推行输变电工程的标准化设
流场中距离较近的两个或多个物体相对运动时,会产生相互干扰,这种干扰现象在海洋、环境、化工以及生物等工程中广泛存在。要很好地解决这些问题,必须对流场中两个或多个物体