惯性力驱动微尺度下液柱运动模型

发布时间：2018-08-15 16:12

【摘要】：为快速预测微尺度下液柱受惯性力作用时其分界面的运动位移,基于非定常伯努利方程建立了其理论模型.首先,推导了惯性力作用下微液柱的运动方程.然后,利用封闭的环形微通道仿真模型,对微液柱受阶跃型加速度作用时的动态响应进行了数值仿真,利用仿真数据拟合得到了对应的待定系数k值,并进一步确定了k值表达式.最后,制作了微通道实验样机,利用高速摄影机和离心实验平台进行离心加载实验.结果表明,所建立的惯性力驱动微液柱运动模型,可用于预测微尺度下液柱的分界面运动位移,其计算精度满足工程设计要求.
[Abstract]:In order to rapidly predict the displacement of the liquid column under inertial force, a theoretical model was established based on the unsteady Bernoulli equation. Firstly, the motion equation of the liquid column under inertial force was deduced. Then, the dynamic behavior of the liquid column under step acceleration was simulated by the closed annular microchannel model. The response is simulated numerically, and the k-value of the undetermined coefficient is obtained by fitting the simulation data, and the expression of k-value is further determined. Finally, a micro-channel experimental prototype is made, and the centrifugal loading experiment is carried out by using a high-speed camera and a centrifugal experimental platform. The prediction of the displacement of liquid column interface at micro scale is carried out, and the accuracy of the calculation meets the engineering design requirements.
【作者单位】： 南京理工大学机械工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51475245)
【分类号】：O35

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本文编号：2184725