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微柱结构表面核态沸腾单气泡的数值模拟 被引量：6
1
作者 陈宏霞 孙源 +1 位作者 肖红洋 刘霖 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期4845-4855,共11页
利用计算流体力学方法(computational fluid dynamics,CFD)对三维均匀微柱结构表面单气泡核态沸腾过程进行数值模拟研究,使用VOF模型(volume of fluid model,VOF)在界面网格追踪加密的条件下精确捕捉气液界面,同时考虑气液界面和微层处... 利用计算流体力学方法(computational fluid dynamics,CFD)对三维均匀微柱结构表面单气泡核态沸腾过程进行数值模拟研究,使用VOF模型(volume of fluid model,VOF)在界面网格追踪加密的条件下精确捕捉气液界面,同时考虑气液界面和微层处的蒸发,准确获得三维微柱表面单气泡核态沸腾过程中的气泡动力学、温度演化和蒸发换热性能。结果表明,气泡脱离时间为1.79ms,体现了微柱结构促进气泡脱离的强化作用。通过气泡横向和纵向直径的变化准确表征了气泡在脱离过程中的变形过程,并模拟得到该过程流场热边界层及壁面温度的演变规律。同时,通过微层蒸发和气液交界面蒸发功率随时间变化的监测,指出气泡生长过程微层蒸发量占总蒸发量的52%;t=0.95ms后微层蒸发消失,气液界面蒸发维持相对稳定值(0.1~0.2W)直至气泡脱离。蒸发换热特性耦合气泡与壁面接触情况随时间的变化,揭示了单气泡核态沸腾过程蒸发换热机理的阶段性特征及时间分区,为在核态沸腾单个气泡生长脱离过程中更准确划分时间阶段、建立沸腾换热模型奠定基础,提供了参考。 展开更多
关键词 数值模拟 微柱结构 核态沸腾 气泡动力学 换热机理
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基于导电涂层微结构TPU柔性传感器的制备和性能 被引量：2
2
作者 周丹砚 黄汉雄 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1-6,共6页
将具有表面微结构和平整的热塑性聚氨酯(TPU)传感基片封装成压阻型柔性压力传感器,其中前者(尺寸为10 mm×10 mm)的表面喷涂不同质量(0.02、0.05、0.1 g)的多壁碳纳米管(MWCNTs),并对微结构柔性传感基片表面形貌及传感器性能进行了... 将具有表面微结构和平整的热塑性聚氨酯(TPU)传感基片封装成压阻型柔性压力传感器,其中前者(尺寸为10 mm×10 mm)的表面喷涂不同质量(0.02、0.05、0.1 g)的多壁碳纳米管(MWCNTs),并对微结构柔性传感基片表面形貌及传感器性能进行了表征和分析。结果表明,微结构传感基片表面上微柱顶面形成一定厚度的MWCNTs层,层内MWCNTs形成网络;喷涂较高MWCNTs质量时,传感器具有较高的灵敏度和较低的检测限,这归因于压力所致MWCNTs的网络搭接程度和传感基片间接触面积的增加量较大;喷涂0.1 g MWCNTs时,传感器的灵敏度为0.143 kPa^(-1)(0~3 kPa),检测限低至100 Pa,在较宽压力范围内(3~200 kPa)仍有一定的压阻响应,能在4 000次的循环压缩/释放测试(峰值压力约200 kPa)中保持稳定的压阻响应,且可准确检测典型人体运动所产生的压阻响应,具有应用于智能穿戴领域的潜能。 展开更多
关键词 热塑性聚氨酯 多壁碳纳米管 柔性压力传感器 微柱结构
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微柱表面液滴定壁温沸腾实验研究 被引量：2
3
作者 陈宏霞 肖红洋 +1 位作者 孙源 刘霖 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期3363-3369,共7页
利用高速摄像技术对去离子水液滴撞击微柱结构表面后的蒸发及核化过程进行观测。实验测得不同壁面温度下液滴蒸干时间,获得液滴沸腾曲线;发现相对光滑表面,微柱表面在50、60、70、80、120℃强化相变换热,120℃时强化比例最大,达到35.71%... 利用高速摄像技术对去离子水液滴撞击微柱结构表面后的蒸发及核化过程进行观测。实验测得不同壁面温度下液滴蒸干时间,获得液滴沸腾曲线;发现相对光滑表面,微柱表面在50、60、70、80、120℃强化相变换热,120℃时强化比例最大,达到35.71%;壁温为90、100、110℃时,微柱表面无强化作用。从液滴直径和厚度的变化可知微柱表面液滴蒸发分为两个阶段:第一阶段,液滴直径不变,厚度变化;第二阶段,液滴厚度接近微柱高度,直径减小。随壁温升高,第一阶段时长显著缩短。液滴内部核化点密度和气泡平均直径随壁面温度的升高均有明显增大的趋势。需指出的是,液滴冲击对微柱表面液滴内部核化点分布有重要影响,受微柱结构及滴落冲击作用液滴内部成核气泡沿液滴半径呈辐射状分布。 展开更多
关键词 液滴撞击 微柱结构 蒸发 汽化核心 气泡直径 气泡分布
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γ-CuI超快闪烁转换屏的制备与性能表征
4
作者 夏明 顾牡 +3 位作者 刘小林 刘波 黄世明 倪晨 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1079-1083,共5页
以石英基片为衬底,采用真空热蒸发法,通过调控衬底温度制备出了具有微柱结构、柱径在μm量级、厚度约17μm的γ-CuI超快闪烁转换屏。在X射线激发下,所制备的γ-CuI超快转换屏具有峰位在430nm的快成分发射峰和峰位在700nm的慢成分发射带... 以石英基片为衬底,采用真空热蒸发法,通过调控衬底温度制备出了具有微柱结构、柱径在μm量级、厚度约17μm的γ-CuI超快闪烁转换屏。在X射线激发下,所制备的γ-CuI超快转换屏具有峰位在430nm的快成分发射峰和峰位在700nm的慢成分发射带,其中快成分发射峰占总发光的主要部分;随着衬底温度由170℃升高至210℃,转换屏430nm发射峰的强度会逐渐减弱,而700nm发射带的强度则逐渐增强,这可能是由于较高的衬底温度会造成碘流失从而引起转换屏中碘空位增加、铜空位减少所致(Cu/I增大),碘流失的假设得到了卢瑟福背散射实验的验证。γ-CuI超快转换屏的晶体结构呈(111)晶面择优取向,且不随衬底温度而变化,当衬底温度升高至210℃时,由于CuI分子获得的动能增加,转换屏还会出现微弱的(220)和(420)晶面的取向。当衬底温度由170℃增至190℃时,转换屏的微柱结构会随之优化,微柱结构明显,但当衬底温度进一步增至210℃时,由于表面扩散和体扩散效应加剧,微柱结构会随之退化。最后,采用刃边法测量了所制备γ-CuI转换屏的空间分辨率,结果显示170,190和210℃衬底温度条件下所制备的转换屏,其空间分辨率分别为:4.5,7.2和5.6lp·mm-1,微柱结构有助于提高转换屏的空间分辨率。 展开更多
关键词 γ-CuI超快闪烁转换屏 真空热蒸发法 微柱结构 X射线激发发射光谱 空间分辨率
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基于微孔硅阵列的像素化γ-CuI闪烁转换屏的研制及性能表征
5
作者 孙寿强 顾牡 +5 位作者 陈婷婷 张娟楠 刘小林 刘波 黄世明 倪晨 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1566-1570,共5页
以微孔硅阵列为模板,高纯CuI粉末为原料,采用压力注入法,成功制备了具有单分散微柱结构的像素化CuI闪烁转换屏。扫描电子显微镜(SEM)与X射线衍射(XRD)的测试结果表明,所制备的转换屏中CuI微柱连续、致密,微柱柱径约为2.5μm、间隔约为1.... 以微孔硅阵列为模板,高纯CuI粉末为原料,采用压力注入法,成功制备了具有单分散微柱结构的像素化CuI闪烁转换屏。扫描电子显微镜(SEM)与X射线衍射(XRD)的测试结果表明,所制备的转换屏中CuI微柱连续、致密,微柱柱径约为2.5μm、间隔约为1.5μm、柱长约为80μm,并具有良好的γ相晶体结构。在X射线激发下,所制备的像素化γ-CuI闪烁转换屏具有峰值波长位于680nm附近的红光慢发射带;掺碘后,该发射带被较大幅度的抑制,同时出现了峰值波长位于432nm的快发光峰;当碘掺杂含量达到10Wt%时,峰值波长位于680nm附近的红光慢发射带被完全抑制,只存在峰值波长位于432nm的快发光峰。采用刃边法测量了所制备的像素化γ-CuI闪烁屏的空间分辨率,结果显示其分辨率可达38lp·mm-1,表明该闪烁屏除拥有超快时间响应特性外,兼具很高的空间分辨本领,在X射线成像方面具有独特的应用价值。 展开更多
关键词 像素化γ-CuI闪烁转换屏 微柱结构 闪烁性能 空间分辨率
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基于空心微柱介电层的柔性电容式压力传感器
6
作者 郭常波 张鹏 +3 位作者 张龙 黄梁松 李玉霞 张坤 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2024年第1期33-39,共7页
提出了一种使用空心微柱介电层的柔性电容式压力传感器,通过倒模的方法制备PDMS和BaTiO_(3)复合材料的空心微柱介电层,通过在PET薄膜上丝网印刷导电银浆制作为阵列式电极。实验表明,该传感器在压力范围为0~5 kPa,5~50 kPa和50~200 kPa... 提出了一种使用空心微柱介电层的柔性电容式压力传感器,通过倒模的方法制备PDMS和BaTiO_(3)复合材料的空心微柱介电层,通过在PET薄膜上丝网印刷导电银浆制作为阵列式电极。实验表明,该传感器在压力范围为0~5 kPa,5~50 kPa和50~200 kPa时的灵敏度分别为0.498,0.026和0.008 kPa^(-1),最小检测压力可达35 Pa,在1000次重复压力实验中表现稳定,且具有快速的响应速度(约134 ms)。该传感器制备方法简单高效,制作成本低且便于大规模制备,同时该传感器在准确性、稳定性、灵活性等方面都有优秀的表现,可被应用于可穿戴电子设备和智能机器人等领域。 展开更多
关键词 空心微柱结构 微结构 柔性压力传感器 电容式传感器 阵列
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短时微重力下气泡尾流效应的动力学特性研究 被引量：3
7
作者 齐宝金 魏进家 +1 位作者 赵建福 薛艳芳 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期184-188,共5页
实验研究了微重力环境中,不同热流密度时尾流效应对气泡动力学过程的影响。结果表明,微重力下气泡的尾流效应比常重力时更加明显,低热流密度时尾流对气泡动力学行为影响微弱,中高热流密度时尾流影响效果显著。尾流区内液体的水平流动促... 实验研究了微重力环境中,不同热流密度时尾流效应对气泡动力学过程的影响。结果表明,微重力下气泡的尾流效应比常重力时更加明显,低热流密度时尾流对气泡动力学行为影响微弱,中高热流密度时尾流影响效果显著。尾流区内液体的水平流动促进了原生气泡间相互碰撞、合并过程,垂直加热面的流动则给气泡施加了向上的曳力,从而降低了气泡生长周期和脱离半径。尾流区内过冷液体的冷却作用使气泡内形成负压,液体从微柱结构内被吸入气泡底部,为其长大提供新鲜液体,避免局部干斑。尾流效应与微柱结构相互作用,能有效促进加热面的气泡合并和脱离过程,提高表面换热能力。 展开更多
关键词 尾流效应 池沸腾 微重力 动力学 微柱阵列结构
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PDMS微柱阵列型拓扑结构基底增强HepG2细胞TRPV1、TRPV4通道表达及功能响应性
8
作者 宋明丽 林雨 +5 位作者 罗南书 冯全义 黄岂平 张晃猷 张义国 吴泽志 《中国生物工程杂志》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1-12,共12页
制备了微柱名义直径为4μm或10μm,名义间距为4μm或7μm,名义高度为4μm的聚二甲基硅氧烷微柱阵列型拓扑结构基底,研究了HepG2细胞与拓扑结构基底复合后细胞瞬时受体电位通道TRPV1、TRPV4在基因和蛋白水平的表达及其功能响应性。细胞TR... 制备了微柱名义直径为4μm或10μm,名义间距为4μm或7μm,名义高度为4μm的聚二甲基硅氧烷微柱阵列型拓扑结构基底,研究了HepG2细胞与拓扑结构基底复合后细胞瞬时受体电位通道TRPV1、TRPV4在基因和蛋白水平的表达及其功能响应性。细胞TRPV1和TRPV4在基因水平表达的评价采用定量PCR技术进行;TRPV1和TRPV4在蛋白水平的表达以免疫印迹和免疫荧光染色确认;TRPV1和TRPV4功能响应性的研究系以TRPV1和TRPV4激动剂辣椒素和4α-佛波醇-12,13-二葵酸酯刺激细胞,采用钙离子染料钙绿-1结合激光共聚焦显微技术记录钙内流动态过程,以钙内流荧光响应幅度及阳性响应比率进行评价。实验结果表明,在四种拓扑结构基底上细胞TRPV1和TRPV4的mRNA表达量均显著高于平面基底上相应值。免疫印迹实验证实了TRPV1和TRPV4在蛋白水平的表达,且拓扑结构基底上TRPV1和TRPV4免疫荧光染色强度较之平面基底相应值明显增高或趋于增高。在激动剂作用下,TRPV1介导的钙内流表现为快速去敏感化(25秒内)的瞬态内流,且拓扑结构基底上阳性响应细胞比例或相对荧光响应幅度较之平面基底相应值增高;而拓扑结构基底上细胞TRPV4阳性响应细胞比例和相对荧光响应幅度较之平面基底均全面明显升高。上述结果表明,TRPV介导的离子信号可能是基底拓扑结构优化HepG2细胞功能表型的重要信号机制。 展开更多
关键词 HEPG2细胞 PDMS微柱阵列拓扑结构 激光共聚焦显微技术 TRPV1通道TRPV4 通道
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