基于热泳和磁泳的细微颗粒惯性耦合分选的研究
| 摘要 | 第9-11页 |
| Abstract | 第11-12页 |
| 主要符号表 | 第13-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-38页 |
| 1.1 课题背景与研究意义 | 第15页 |
| 1.2 国内外研究进展及现状 | 第15-26页 |
| 1.2.1 惯性分选技术 | 第16-19页 |
| 1.2.2 磁泳分选技术 | 第19-21页 |
| 1.2.3 热泳分选技术 | 第21-23页 |
| 1.2.4 其他分选技术 | 第23-26页 |
| 1.3 现有分选技术存在的问题 | 第26-29页 |
| 1.3.1 基础分选技术 | 第26页 |
| 1.3.2 耦合分选技术 | 第26-29页 |
| 1.4 主要研究内容和研究思路 | 第29-31页 |
| 1.4.1 研究内容 | 第29-30页 |
| 1.4.2 研究思路 | 第30-31页 |
| 参考文献 | 第31-38页 |
| 第二章 细微颗粒的分选基础 | 第38-59页 |
| 2.1 颗粒在流场中的受力 | 第38-42页 |
| (1)重浮力 | 第38页 |
| (2)粘性阻力 | 第38页 |
| (3)压力梯度力 | 第38-39页 |
| (4)升力 | 第39页 |
| (5)布朗力 | 第39页 |
| (6)热泳力 | 第39-40页 |
| (7)附加质量力 | 第40页 |
| (8)Basset力 | 第40页 |
| (9)其他外加力 | 第40-42页 |
| 2.2 颗粒悬浮多相流的描述方法 | 第42-44页 |
| 2.2.1 欧拉-欧拉法 | 第42页 |
| 2.2.2 欧拉-拉格朗日法 | 第42-43页 |
| 2.2.3 其他方法 | 第43-44页 |
| 2.3 固液两相流的数据模型 | 第44-49页 |
| 2.3.1 流场模型 | 第44-49页 |
| 2.3.2 颗粒模型 | 第49页 |
| 2.4 多相流的求解方法 | 第49-51页 |
| 2.5 分选实验方法 | 第51-55页 |
| 2.5.1 分选实验方法简介 | 第51页 |
| 2.5.2 MicroPIV概述 | 第51-52页 |
| 2.5.3 系统搭建和操作流程 | 第52-55页 |
| 2.6 本章小结 | 第55-56页 |
| 参考文献 | 第56-59页 |
| 第三章 细微颗粒的负磁泳耦合分选规律研究 | 第59-116页 |
| 3.1 各作用力的比较 | 第59-64页 |
| 3.1.1 细微颗粒在流场中的受力比较 | 第59-64页 |
| 3.1.2 直径相近颗粒分选的作用力选择 | 第64页 |
| 3.2 收缩-扩张型惯性分选的模型 | 第64-73页 |
| 3.2.1 惯性分选的机理 | 第64-67页 |
| 3.2.2 惯性分选的影响因素 | 第67-70页 |
| 3.2.3 惯性分选的数值模型 | 第70-71页 |
| 3.2.4 惯性分选模型的验证 | 第71-73页 |
| 3.3 收缩-扩张型惯性分选规律研究 | 第73-77页 |
| 3.3.1 颗粒雷诺数的影响 | 第73-75页 |
| 3.3.2 微通道结构参数的影响 | 第75-77页 |
| 3.4 负磁泳分选的模型 | 第77-93页 |
| 3.4.1 负磁泳分选的概述 | 第77-78页 |
| 3.4.2 负磁泳分选的理论基础 | 第78-82页 |
| 3.4.3 负磁泳分选器的模型 | 第82-83页 |
| 3.4.4 负磁泳分选模型的验证 | 第83-93页 |
| 3.5 负磁泳分选规律研究 | 第93-98页 |
| 3.5.1 流动对颗粒分选的影响 | 第93-96页 |
| 3.5.2 磁场强度对侧向迁移的影响 | 第96页 |
| 3.5.3 磁极数目对侧向迁移的影响 | 第96-97页 |
| 3.5.4 颗粒尺寸对侧向迁移的影响 | 第97-98页 |
| 3.6 负磁泳耦合惯性分选规律研究 | 第98-107页 |
| 3.6.1 分选器的结构 | 第98-99页 |
| 3.6.2 结构尺寸对颗粒分选的影响 | 第99-105页 |
| 3.6.3 壁面吸附对分选效率的影响 | 第105-106页 |
| 3.6.4 扩展比对分离效率的影响 | 第106-107页 |
| 3.7 实验验证 | 第107-112页 |
| 3.7.1 负磁泳耦合分选芯片 | 第107-110页 |
| 3.7.2 材料制备 | 第110页 |
| 3.7.3 溶液配制 | 第110-111页 |
| 3.7.4 实验结果与分析 | 第111-112页 |
| 3.8 本章小结 | 第112-113页 |
| 参考文献 | 第113-116页 |
| 第四章 细微颗粒的热泳耦合分选规律研究 | 第116-162页 |
| 4.1 细微颗粒在温度场中的受力分析 | 第116-117页 |
| 4.2 热泳分选的数值模型 | 第117-121页 |
| 4.2.1 流场模型和颗粒模型 | 第117页 |
| 4.2.2 分选器的结构模型 | 第117-118页 |
| 4.2.3 网格划分 | 第118-120页 |
| 4.2.4 边界条件 | 第120页 |
| 4.2.5 模型验证 | 第120-121页 |
| 4.3 热泳分选的机理 | 第121-129页 |
| 4.3.1 颗粒分布结果 | 第122-124页 |
| 4.3.2 颗粒轨迹和颗粒聚焦位置 | 第124-126页 |
| 4.3.3 结果的理论分析 | 第126-128页 |
| 4.3.4 模拟结果的实验验证 | 第128-129页 |
| 4.3.5 分析结论 | 第129页 |
| 4.4 热泳分选规律研究 | 第129-136页 |
| 4.4.1 分选器内的流场和温度场 | 第129-130页 |
| 4.4.2 入口流速对分选效率的影响 | 第130-132页 |
| 4.4.3 入口流速比对侧向位移的影响 | 第132-134页 |
| 4.4.4 上下壁面温差对侧向位移的影响 | 第134-136页 |
| 4.5 热泳耦合惯性分选规律研究 | 第136-156页 |
| 4.5.1 通道结构 | 第136-137页 |
| 4.5.2 入口流速对侧向位移的影响 | 第137-140页 |
| 4.5.3 入口流速比对分离效果的影响 | 第140-142页 |
| 4.5.4 通道结构参数对分选效率的影响 | 第142-148页 |
| 4.5.5 上下壁面温差的影响 | 第148-156页 |
| 4.6 实验验证 | 第156-159页 |
| 4.6.1 实验过程 | 第156-157页 |
| 4.6.2 实验结果与分析 | 第157-159页 |
| 4.7 本章小结 | 第159-160页 |
| 参考文献 | 第160-162页 |
| 第五章 总结与展望 | 第162-165页 |
| 5.1 全文工作总结 | 第162-163页 |
| 5.2 工作展望 | 第163-165页 |
| 攻读学位期间发表的论文 | 第165-166页 |
| 鸣谢 | 第166页 |
