任晓飞
- 作品数：4 被引量：6H指数：2
- 供职机构：山东大学控制科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山东省自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学机械工程更多>>
- 基于速度源修正的浸入边界-晶格玻尔兹曼法研究仿生微流体驱动模型
- 2014年
- 浸入边界—晶格波尔兹曼法在流固耦合等复杂的流体系统中得到广泛的应用.本文采用基于速度源修正的浸入边界—晶格玻尔兹曼法,建立了仿生微流体驱动模型,创新性地将波动弹性体的速度引入晶格玻尔兹曼方程,避免了传统浸入边界—晶格玻尔兹曼法中浸入边界速度-结构变形-力之间的转换,提高了计算效率和准确率.研究了行波波动细丝对流场内流动速度和压力的影响,重点分析了驱动模型各项参数对微流体的驱动效果.研究结果表明:细丝长度、频率、振幅的增加引起出口处流量的增加;波长、流体粘滞系数以及细丝位置与出口处流量呈复杂的非线性关系.
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- 关键词：浸入边界法
- 改进的浸入边界-晶格Boltzmann法的蠕动流分析被引量：3
- 2018年
- 基于改进的浸入边界-晶格Boltzmann方法研究蠕动流问题,采用晶格Boltzmann法描述流场,用改进的浸入边界法实现管壁运动-流体流动之间的相互作用,将变形管壁的运动速度作为速度源引入晶格Boltzmann方程,代替了传统浸入边界-晶格Boltzmann法中固态变形力与流体速度之间的转换。分析了管道内蠕动流场的分布情况,研究了各相关参数如振幅比、频率、液体黏度以及波数对流量的影响,数值结果与已有的结果进行了对比,证实了本研究方法的合理性与有效性。
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- 关键词：计算流体力学流固耦合浸入边界法
- 介电润湿驱动的变焦液体透镜电动力学分析被引量：2
- 2019年
- 为增进对液体微透镜变焦的动力学特征的理解,将晶格玻尔兹曼方法与电动力模型相结合,提出了一种晶格玻尔兹曼-电动力(LB-ED)方法研究介电润湿(EWOD)驱动的变焦液体微透镜原理.采用晶格玻尔兹曼方法求解Navier-Stokes方程以研究透镜的变焦过程,引入新的分布函数求解电场分布以计算驱动透镜变焦的电场力.首先数值分析了EWOD效应,并与理论分析及实验结果进行对比,验证数值方法的准确性;然后研究了电压对EWOD驱动的变焦液体透镜焦距的影响;分析了透镜变焦的动态过程;最后讨论了绝缘液体黏度对透镜响应时间及系统稳定性的影响.研究表明:不仅低电压下接触角变化与Lippmann-Young方程吻合良好,且高电压时出现接触角饱和现象,与实验结果一致,数值方法正确;根据数值计算和理论推导,建立了电压与焦距的关系;施加电压的初始时刻,电场力引起接触角突变,透镜需要延迟时间响应接触角的变化;发现绝缘液体黏度过小,系统处于振荡状态,黏度过大,系统处于过阻尼状态.合适的液体黏度可以使系统性能达到最佳.
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- 关键词：电流体动力学
- 基于总能形式的耦合的双分布函数热晶格玻尔兹曼数值方法被引量：1
- 2015年
- 双分布函数热晶格玻尔兹曼数值方法在微尺度热流动系统中得到广泛的应用.本文基于晶格玻尔兹曼平衡分布函数低阶Hermite展开式,创新性地提出了包含黏性热耗散和压缩功的耦合的双分布函数热晶格玻尔兹曼数值方法,将能量场内温度的变化以动量源的形式引入晶格波尔兹曼动量演化方程,实现了能量场与动量场之间的耦合.研究了考虑黏性热耗散和压缩功的和不考虑的两种热自然对流模型,重点分析了不同瑞利数和普朗特数下流场内的流动情况以及温度、速度和平均努赛尔数的变化趋势.本文实验结果与文献结果一致,验证了本文数值方法的可行性和准确性.研究结果表明:随着瑞利数和普朗特数的增大,方腔内对流传热作用逐渐增强,边界处形成明显的边界层;考虑黏性热耗散和压缩功的模型对流作用相对增强,黏性热耗散和压缩功对自然对流的影响在微尺度流动过程中不能忽略.
- 刘飞飞魏守水魏长智任晓飞
- 关键词：自然对流
