隨著精密加工技術(shù)以及微電子技術(shù)的不斷發(fā)展,微通道被廣泛地應(yīng)用到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生物工程、電子信息技術(shù)等領(lǐng)域,因此關(guān)于微通道中流體的流動(dòng)特性的研究變得越來(lái)越重要。但是,因?yàn)槲⒊叨确秶鷥?nèi)的流體的流動(dòng)和傳熱表現(xiàn)出不同于常規(guī)尺度的特點(diǎn),宏觀流體的相關(guān)公式和定理將不再適用于微尺度流體,需要探索新的規(guī)律來(lái)解釋微通道中微尺度流體的流動(dòng)特性。由于微流動(dòng)本身的復(fù)雜性,這會(huì)給研究工作帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)。到目前為止,微流動(dòng)規(guī)律的理論研究并不完善,甚至有相互矛盾的地方,因此進(jìn)行微尺度流體基礎(chǔ)理論研究顯得尤為重要。非局部模型和應(yīng)變梯度模型在模擬微納米結(jié)構(gòu)體的力學(xué)特性方面,表現(xiàn)出不同的特點(diǎn),有令人滿意的結(jié)果,也存在不足。本文應(yīng)用Lim等提出的非局部應(yīng)力/應(yīng)變梯度耦合本構(gòu)關(guān)系式,分析并討論了充流微通道系統(tǒng)的各項(xiàng)動(dòng)力學(xué)特性。首先,本文論述了微通道的研究背景、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、力學(xué)特性和應(yīng)用前景,總結(jié)了當(dāng)前微納米結(jié)構(gòu)體的力學(xué)特性的研究方法;然后本文在非局部應(yīng)力/應(yīng)變梯度耦合理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合流體非局部應(yīng)力關(guān)系式,再分別根據(jù)經(jīng)典歐拉梁模型和鐵木辛柯梁理論,建立兩種考慮流體和固體小尺度效應(yīng)的充流微通道流固耦合動(dòng)力學(xué)模型。分別以非局部應(yīng)力效... 

【文章來(lái)源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

應(yīng)變梯度模型示意圖

圖 2.2 管壁處的無(wú)量綱剪切應(yīng)力與 λ 的關(guān)系圖顯示了超過(guò) 50％的減少。在邊界 y=h 處的剪切應(yīng)力 tyx/Ph 和.2b 中 λ 的函數(shù)被表示出。但是，在具有微觀尺度的通道中這個(gè)力在 X 方向上的分量將必須被添加到上面計(jì)算的 Tyx中

別在模擬微納米固體和流體尺度效應(yīng)方面的適用性。3.2 充流微通道流固耦合動(dòng)力學(xué)模型將微管道視為歐拉梁，放于如圖3.1所示的笛卡爾坐標(biāo)系內(nèi)。圖中，微管道內(nèi)是充滿液體的，該液體的流動(dòng)是勻速的，且U為其流速。圖3.1中，L0為微管道的長(zhǎng)度；w為橫向撓度；x為軸向坐標(biāo)；y為橫向坐標(biāo)。圖 3.1 充流微通道的歐拉梁模型基于 Lim 的研究成果[26]，將非局部彈性應(yīng)力本構(gòu)關(guān)系和應(yīng)變梯度本構(gòu)關(guān)系經(jīng)耦合后，得到的新的微管道應(yīng)力/應(yīng)變本構(gòu)方程為式（3.1）：L0

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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