克努森数在微尺度相似流动特性研究中的作用 被引量：17

1

作者 许艳芝 朱惠人 郑杰 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1752-1758,共7页

为了研究克努森数对微尺度相似流动的影响,选取孔径分别为3,1,0.5,0.3mm的相似小孔模型并视流体为连续介质,在相同的雷诺数下对各尺度小孔流体克努森数不同和相同的情况进行数值模拟,计算小孔的质量流量系数并分析其内部流场特征.结果表... 为了研究克努森数对微尺度相似流动的影响,选取孔径分别为3,1,0.5,0.3mm的相似小孔模型并视流体为连续介质,在相同的雷诺数下对各尺度小孔流体克努森数不同和相同的情况进行数值模拟,计算小孔的质量流量系数并分析其内部流场特征.结果表明:在相同的雷诺数下,原件与放大件的内部流场在克努森数相同时表现出更好的相似性,小孔质量流量系数也表现出更好的吻合性,因此在采用相似放大模型研究微小尺度结构的流动特性时,为了得到更为准确的结果,必须保证相似放大件和微尺度原件克努森数相同. 展开更多

关键词 相似流动 克努森数 连续介质 质量流量系数 涡旋 边界

原文传递

克努森数对微尺度相似流动特性影响的实验 被引量：2

2

作者 郑杰 朱惠人 +3 位作者 郭涛 孟通 吴阿赛 路宏康 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1782-1788,共7页

为了研究克努森数(Kn)对微尺度相似流动特性的影响,选取理论孔径分别为0.357 4mm的小孔和3.6mm的相似放大孔实验件,并保证相同的长径比.在相同的雷诺数(Re)下对孔的Kn相同和不同的情况进行实验研究,计算孔的流量系数并进行分析比较.结... 为了研究克努森数(Kn)对微尺度相似流动特性的影响,选取理论孔径分别为0.357 4mm的小孔和3.6mm的相似放大孔实验件,并保证相同的长径比.在相同的雷诺数(Re)下对孔的Kn相同和不同的情况进行实验研究,计算孔的流量系数并进行分析比较.结果表明:在相同的Re下,小孔与相似放大孔在Kn相同时,两者流量系数吻合性很好;在Kn不同时,小孔和相似放大孔流量系数不同.因此在采用相似放大模型研究微尺度结构的流动特性时,必须保证相似放大件和微尺度原件Kn相同. 展开更多

关键词 微尺度 克努森数 雷诺数 相似原理 流量系数

原文传递

跨克努森数区域的微通道内流动计算模拟研究

3

作者 张根烜 袁智 张先锋 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期52-58,共7页

采用一阶和修正二阶的滑移连续介质模型,对跨克努森数区域的低速微通道流进行二维和三维数值模拟。用实验结果和DSMC方法验证滑移连续介质模型在跨克努森数区域中的适用性,并详细讨论了微通道流的可压缩效应、稀薄效应、低雷诺数效应和... 采用一阶和修正二阶的滑移连续介质模型,对跨克努森数区域的低速微通道流进行二维和三维数值模拟。用实验结果和DSMC方法验证滑移连续介质模型在跨克努森数区域中的适用性,并详细讨论了微通道流的可压缩效应、稀薄效应、低雷诺数效应和三维特性。研究表明,克努森数是表征稀薄效应和模型适用性的特征参数,滑移连续介质模型适用于克努森数小于0.150的氮气流动;马赫数不再是微通道流可压缩效应的唯一标识参数;雷诺数是表征低雷诺数效应和三维特性的关键参数,高宽比大于20的微通道流具备良好的二维特性。 展开更多

关键词 微通道 克努森数 雷诺数 滑移模型

原文传递

克努森数对气膜冷却流动换热相似特性的影响 被引量：1

4

作者 龚代坤 朱惠人 +1 位作者 刘存良 卢聪明 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1106-1112,共7页

数值模拟研究克努森数Kn对不同尺度气膜冷却流动换热相似特性的影响,选取孔径为0.3,3,10mm平板单排圆柱形气膜孔模型,计算得到模型在Kn不同与相同条件下冷却效率和孔流量系数.结果表明:Kn相同时,小孔与大孔模型流动换热特性相似,冷却效... 数值模拟研究克努森数Kn对不同尺度气膜冷却流动换热相似特性的影响,选取孔径为0.3,3,10mm平板单排圆柱形气膜孔模型,计算得到模型在Kn不同与相同条件下冷却效率和孔流量系数.结果表明:Kn相同时,小孔与大孔模型流动换热特性相似,冷却效率及流量系数均吻合很好;Kn不同时,两模型流动换热特性存在一定差异,冷却效率及流量系数吻合较差.因此为在气膜冷却相似放大研究中得到准确的相似结果,需要保证小孔及大孔模型的Kn相同. 展开更多

关键词 气膜冷却 流动换热相似特性 克努森数 冷却效率 流量系数

原文传递

微通道内流体流动及换热特性的数值分析 被引量：3

5

作者 张力 闫云飞 高振宇 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第16期1896-1900,共5页

采用Navier-Stokes方程与滑移边界条件联立的理论分析模型,对等壁温、等热流及无温度梯度工况下,气体在微通道中的流速分布、阻力系数变化趋势(Cf.Re)和传热特性(努塞尔数)进行了数值研究。结果表明:气体稀薄效应可显著减小管内的摩擦... 采用Navier-Stokes方程与滑移边界条件联立的理论分析模型,对等壁温、等热流及无温度梯度工况下,气体在微通道中的流速分布、阻力系数变化趋势(Cf.Re)和传热特性(努塞尔数)进行了数值研究。结果表明:气体稀薄效应可显著减小管内的摩擦阻力和努塞尔数,增大气体流速;壁面的速度滑移和温度跳跃对微圆管内换热特性的影响相反,温度跳跃的影响更大;等热流加热与等壁温加热两种情况下,努塞尔数随克努森数的变化趋势明显不同。 展开更多

关键词 微通道 速度滑移 温度跳跃 克努森数 努塞尔数

在线阅读 下载PDF 职称材料

微槽道内气体流动的数值模拟 被引量：2

6

作者 徐洁 谷传纲 王彤 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1695-1698,共4页

基于微尺度流动的滑移模型,建立了二维微槽道内气体流动的计算方法,并开发了计算程序.对相关文献中微槽道内的气体流动进行了计算,得到了压力降和速度分布剖面图,计算结果与试验结果吻合较好.在此基础上,进一步研究了克努森数Kn、切向... 基于微尺度流动的滑移模型,建立了二维微槽道内气体流动的计算方法,并开发了计算程序.对相关文献中微槽道内的气体流动进行了计算,得到了压力降和速度分布剖面图,计算结果与试验结果吻合较好.在此基础上,进一步研究了克努森数Kn、切向动量调节系数σv及雷诺数Re对速度分布的影响.当Kn>0.001时,边界滑移速度随着Kn的增大而增大;σv的变化对滑移速度的影响十分显著,σv减小时,边界滑移速度增大;在滑流区范围内与低Re时,Re的变化对边界滑移速度的影响很小. 展开更多

关键词 微槽道 气体流动 数值模拟 克努森数 滑移

在线阅读 下载PDF 职称材料

微直通道内气体滑移流动的二维理论和数值研究 被引量：1

7

作者 张根烜 刘明侯 +1 位作者 陈义良 王璐 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期685-691,共7页

以微直通道内气体滑移流动为例,采用扰动分析方法,结合不同阶滑移条件,得出N-S方程的理论解.采用不同滑移模型,对不同进出口压比、长宽比、工质的微通道流进行理论和数值分析,着重研究稀薄效应、热蠕动效应以及不同滑移条件对计算结果... 以微直通道内气体滑移流动为例,采用扰动分析方法,结合不同阶滑移条件,得出N-S方程的理论解.采用不同滑移模型,对不同进出口压比、长宽比、工质的微通道流进行理论和数值分析,着重研究稀薄效应、热蠕动效应以及不同滑移条件对计算结果的影响.计算表明,努森数是表征稀薄效应的特征参数,而热蠕动效应的强弱依赖于雷诺数.在极大长宽比的低速流工况下,理论和数值结果与实验吻合很好. 展开更多

关键词 微通道 滑移模型 扰动分析 数值研究 努森数

在线阅读 下载PDF 职称材料

颗粒尺寸对纳米流体自然对流模式影响的格子Boltzmann方法模拟

8

作者 隋鹏翔 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第23期144-156,共13页

采用无量纲格子玻尔兹曼(non-dimensional lattice Boltzmann method,NDLBM)对方腔内纳米流体的自然对流进行数值模拟,讨论克努森数(10^(-6)≤Knf,s≤10^(4))、瑞利数(10^(3)≤Raf,L≤10^(6))、颗粒体积分数(10^(-2)≤φs≤10^(-1))等... 采用无量纲格子玻尔兹曼(non-dimensional lattice Boltzmann method,NDLBM)对方腔内纳米流体的自然对流进行数值模拟,讨论克努森数(10^(-6)≤Knf,s≤10^(4))、瑞利数(10^(3)≤Raf,L≤10^(6))、颗粒体积分数(10^(-2)≤φs≤10^(-1))等参数对纳米流体流动和传热的影响.结果表明:在不同Raf,L下,颗粒粒径对传热效率的影响是不同的.在低Raf,L的热传导区间,颗粒粒径对传热影响较小;在高Raf,L的热对流区间,较大的颗粒粒径显著提升了流动强度和传热效率.若保持Raf,L和φs不变,随着颗粒粒径的减小,纳米流体的传热方式由热传导转变为热对流.此外,针对高Raf,L的热对流区间,在兼顾了导热和流动性的情况下,最大传热效率所对应的颗粒体积分数为φs=8%.最后,通过分析平均努塞尔数■和纳米流体相较于基液增加传热率Ren,f随不同无量纲参数变化的三维等值面图,发现■和Ren,f的极值均出现在颗粒粒径为Knf,s=10^(-1).基于数值结果,构建■与Knf,s,Raf,L,φs之间的函数关系式,揭示了这些无量纲参数对传热性能的影响. 展开更多

关键词 克努森数 纳米流体 自然对流 格子玻尔兹曼方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

致密砂岩气藏微观结构及渗流特征 被引量：50

9

作者 杨建 康毅力 +1 位作者 李前贵 张浩 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期229-236,共8页

随着常规油气资源的减少,致密砂岩气藏逐渐成为勘探开发的热点.然而致密砂岩气高效产出机理研究还相对滞后,已经成为目前制约致密砂岩气大规模经济有效开发的瓶颈.致密砂岩由于其特殊的地质特征,基质微观结构复杂,天然裂缝一定程度发育... 随着常规油气资源的减少,致密砂岩气藏逐渐成为勘探开发的热点.然而致密砂岩气高效产出机理研究还相对滞后,已经成为目前制约致密砂岩气大规模经济有效开发的瓶颈.致密砂岩由于其特殊的地质特征,基质微观结构复杂,天然裂缝一定程度发育,投产一般需要水力压裂等增产措施,气体在其中渗流存在跨尺度效应.研究揭示出致密砂岩气在多孔介质中的流动分为解吸、扩散、渗流等几个方式,包括浓度场下的扩散、压力场中的渗流等.综述了致密砂岩存在的非常规地质特征及其研究描述方法,并依据克努森数大小,对致密砂岩气的渗流状态进行流态区域划分,为更好的理解和模拟致密砂岩气的流动状态提供了理论依据,并指出建立一种高效、简洁的微观结构精细描述方法,以及解决致密砂岩气在多尺度条件下的传质优化等是今后研究的重点方向. 展开更多

关键词 致密砂岩 气藏 微观结构 渗流 克努森数

在线阅读 下载PDF 职称材料

致密砂岩天然气扩散能力研究 被引量：30

10

作者 杨建 康毅力 +1 位作者 桑宇 李前贵 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期76-79,共4页

致密砂岩储层岩性致密,自生粘土矿物类型丰富且含量高,造成致密砂岩储层晶间微孔发育,岩石比表面积巨大,实验测得平均比表面积为2.13m2/g。在储层发育的纳微尺度空间内,天然气分子在其中的赋存状态以吸附为主,一旦微孔介质中天然气浓度... 致密砂岩储层岩性致密,自生粘土矿物类型丰富且含量高,造成致密砂岩储层晶间微孔发育,岩石比表面积巨大,实验测得平均比表面积为2.13m2/g。在储层发育的纳微尺度空间内,天然气分子在其中的赋存状态以吸附为主,一旦微孔介质中天然气浓度发生变化,克努森数大于10时,吸附天然气将解吸、扩散、运移。实验室测定致密砂岩天然气扩散系数平均为6.86×10-5m2/s,通过模拟典型致密砂岩气井生产周期内天然气扩散量,证实扩散是致密砂岩天然气重要产出方式之一。 展开更多

关键词 致密砂岩 气藏 克努森数 物理吸附 扩散

在线阅读 下载PDF 职称材料

微尺度流动研究的简要综述 被引量：10

11

作者 孙江龙 吕续舰 +1 位作者 郭磊 杨侠 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期502-508,共7页

显微机械加工技术和微机电系统研究的发展为微尺度流动研究开辟一个全新的领域。微观尺度下表现出来的大表面积体积比、表面效应、稀薄性和可压缩性等问题,表明微尺度流体流动所基于的物理因素与宏观尺度下是不同的。目前,微尺度流体流... 显微机械加工技术和微机电系统研究的发展为微尺度流动研究开辟一个全新的领域。微观尺度下表现出来的大表面积体积比、表面效应、稀薄性和可压缩性等问题,表明微尺度流体流动所基于的物理因素与宏观尺度下是不同的。目前,微尺度流体流动应用技术的发展速度已经远远超过其本身机理的研究,文中对微尺度流体流动的有关研究进行阐述,为其本身机理的进一步深入研究提供参考。 展开更多

关键词 微尺度 表面效应 努森数 分子动力学 直接模拟Monte Carlo

在线阅读 下载PDF 职称材料

致密岩石气体渗流滑脱效应试验研究 被引量：13

12

作者 王环玲 徐卫亚 +1 位作者 巢志明 孔茜 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期777-785,共9页

由于致密结构和低的渗透率,气体在孔隙喉道小的致密岩石中流动会受到滑脱效应的影响。以湖南某试验场地致密砂岩为研究对象,对岩样进行了微观结构的SEM分析,通过一系列围压和孔隙压力作用下的砂岩气体流量和渗透率测试,研究气体在致密... 由于致密结构和低的渗透率,气体在孔隙喉道小的致密岩石中流动会受到滑脱效应的影响。以湖南某试验场地致密砂岩为研究对象,对岩样进行了微观结构的SEM分析,通过一系列围压和孔隙压力作用下的砂岩气体流量和渗透率测试,研究气体在致密岩石中渗流特征,证明了致密砂岩气体流动存在滑脱效应现象,其渗流不符合Darcy定律。分析了孔压对滑脱效应的影响、滑脱效应对气测渗透率的影响以及滑脱因子与绝对渗透率的函数关系。研究结果表明,滑脱效应对气测渗透率的影响随着围压和气体孔隙压力的变化有所不同。同等围压下,孔隙压力越小,滑脱效应越明显,导致气测渗透率大于砂岩绝对渗透率。同等孔压下,当围压达到某一值后,其对滑脱效应的影响有限,同时也说明围压对岩石的压密是有限的。砂岩的平均气体孔隙压力与气测渗透率关系更加符合二次项曲线方程。计算获得的克努森数Kn说明了在相对高的围压和低的孔隙压力条件下,气体渗流过程位于滑脱流和过渡流之间,传统的N-S方程可能不再适用,应用Knudsen扩散方程更加合理,特别是当克努森数Kn比较高时。 展开更多

关键词 致密砂岩 气体渗透率 滑脱效应 试验研究 克努森数

在线阅读 下载PDF 职称材料

准东低阶煤孔隙特征及对气体传质方式的影响 被引量：7

13

作者 罗磊 汤达祯 +3 位作者 陶树 许浩 李松 孟艳军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期941-947,共7页

准东以褐煤和长焰煤为主,属于低灰、高挥发分煤;显微组分镜质组占优,惰质组次之,偶见腐泥组分;褐煤惰质组含量远大于长焰煤,且水分含量也高于后者。根据非润湿相的汞侵入毛管获得的孔隙分布和BET模型得出微小孔特征。在此基础上,并对甲... 准东以褐煤和长焰煤为主,属于低灰、高挥发分煤;显微组分镜质组占优,惰质组次之,偶见腐泥组分;褐煤惰质组含量远大于长焰煤,且水分含量也高于后者。根据非润湿相的汞侵入毛管获得的孔隙分布和BET模型得出微小孔特征。在此基础上,并对甲烷在不同尺度孔隙中的传质方式进行探讨。结果显示：褐煤以中大孔为主,微小孔发育有限,主要储集空间孔径在0.1-2.0μm;长焰煤以微小孔为主,孔容主要来自微小孔,其单位孔容远小于褐煤。在多级孔隙配置的煤储层中划分出达西流、滑脱流、过渡流和分子扩散4种传质方式。褐煤孔隙连通性好,以达西流、滑脱渗流为主;长焰煤微小孔发育,各级孔隙连通性差,以达西流、过渡流及分子扩散为主。相比较而言,纳米级孔隙中吸附甲烷分子层厚及滑脱效应对长焰煤单孔渗流能力的影响更显著,其将会在气藏开发过程中对增产稳产提供有益的支持。 展开更多

关键词 准东低阶煤层气 煤岩孔隙 传质 努森数Kn 滑脱效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于格子Boltzmann方法的致密气藏微尺度效应研究 被引量：6

14

作者 吴子森 董平川 +3 位作者 袁忠超 张雪娇 曹耐 杨书 《断块油气田》 CAS 北大核心 2016年第6期793-796,共4页

致密储层孔隙结构复杂,气体在致密孔喉中的流动存在微尺度效应,宏观流动规律难以准确描述其渗流特征。针对致密多孔介质孔隙主要分布在微纳米尺度的特点,建立修正克努森数(Kn)、固体边界处考虑镜面反弹(边界滑移效应)的格子Boltzmann模... 致密储层孔隙结构复杂,气体在致密孔喉中的流动存在微尺度效应,宏观流动规律难以准确描述其渗流特征。针对致密多孔介质孔隙主要分布在微纳米尺度的特点,建立修正克努森数(Kn)、固体边界处考虑镜面反弹(边界滑移效应)的格子Boltzmann模型。通过模拟压差驱动下的二维平板流动,验证了模型的正确性,并分析了克努森数对流动速度的影响。基于随机生长四参数生成法,对致密储层的二维微观孔隙结构进行了重构,利用修正格子Boltzmann模型进行流动模拟。结果表明:气体在致密储层中的流动存在微尺度效应,滑脱效应使得通道中间部分流体速度增大;在一定的压力梯度下,渗透率随着克努森数的增加而呈线性增加;克努森数不变时,渗透率随着平均压力倒数的增加而呈线性增加,即随着平均压力的增加,岩心的绝对渗透率减小。 展开更多

关键词 致密砂岩 微尺度效应 格子BOLTZMANN方法 克努森数 渗透率

在线阅读 下载PDF 职称材料

微尺度阵列射流冲击结构换热特性实验研究 被引量：6

15

作者 闫建坤 郭涛 +3 位作者 朱惠人 郑杰 郭文 苏云亮 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1681-1687,共7页

为了研究真实发动机尺寸下带有长圆形扰流柱阵列射流冲击结构的换热特性,选取雷诺数Re范围为1000～10000,并保证与真实发动机工况相同的克努森数Kn条件下,进行了实验研究。扰流柱排布方式分为顺排和叉排,冲击孔径D=0.4mm,0.5mm,0.6mm,... 为了研究真实发动机尺寸下带有长圆形扰流柱阵列射流冲击结构的换热特性,选取雷诺数Re范围为1000～10000,并保证与真实发动机工况相同的克努森数Kn条件下,进行了实验研究。扰流柱排布方式分为顺排和叉排,冲击孔径D=0.4mm,0.5mm,0.6mm,冲击距H/D=1,1.5,2,详细分析了几何参数对结构整体平均对流换热系数的影响。结果表明：扰流柱的排布方式对平均换热系数影响很小,原因在于长圆形扰流柱的导流作用强于扰流作用;相同雷诺数时,孔径减小,流量减小33%,换热系数最大下降幅度10%,小孔结构具有保持相同换热强度、减小流量的应用潜力;相同雷诺数时,换热系数随着冲击距的减小而增大。 展开更多

关键词 微尺度 阵列冲击 换热系数 微尺度实验 克努森数 雷诺数

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑应力敏感和吸附的页岩表观渗透率模型 被引量：11

16

作者 郭肖 任影 吴红琴 《岩性油气藏》 CSCD 北大核心 2015年第4期109-112,118,共5页

页岩气流动存在明显的多尺度效应,而应力敏感和吸附现象的存在使得页岩气的渗流机理更为复杂。基于Beskok-Karniandakis模型,推导了考虑应力敏感和吸附的页岩表观渗透率计算模型。利用该模型进行计算并分析了应力敏感和吸附对页岩表观... 页岩气流动存在明显的多尺度效应,而应力敏感和吸附现象的存在使得页岩气的渗流机理更为复杂。基于Beskok-Karniandakis模型,推导了考虑应力敏感和吸附的页岩表观渗透率计算模型。利用该模型进行计算并分析了应力敏感和吸附对页岩表观渗透率的影响。当页岩孔隙半径大于5 nm时,应力敏感对表观渗透率的影响占主要地位,应力敏感和吸附综合作用下的页岩表观渗透率随压力降低呈先降后升的趋势;当孔隙半径小于5 nm时,应力敏感导致的渗透率损失要小于气体解吸和滑脱引起的渗透率增大,页岩表观渗透率随压力降低而增大。 展开更多

关键词 页岩气 应力敏感 吸附 多尺度流动 克努森数

在线阅读 下载PDF 职称材料

高超声速平板近空间气动特性的计算分析研究 被引量：9

17

作者 黄飞 程晓丽 沈清 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期900-907,共8页

采用DSMC方法对二维小尺度平板在近连续流至自由分子流区域、攻角为0°-30°下的高超声速气动特性进行计算分析，旨在探索高超声速飞行器在近空间空域内气动特性的变化规律和影响因素。结果表明，升阻比随努森数、马赫数的增加... 采用DSMC方法对二维小尺度平板在近连续流至自由分子流区域、攻角为0°-30°下的高超声速气动特性进行计算分析，旨在探索高超声速飞行器在近空间空域内气动特性的变化规律和影响因素。结果表明，升阻比随努森数、马赫数的增加单调下降，相对比来说，马赫数对升阻比的影响不是很明显，而努森数的影响比较明显。特别针对摩阻特性进行了分析，在马赫数10、高度55-110km、0°攻角时摩阻在总阻力中所占比重高达60％以上。随着攻角的增加，由于波阻的急剧增加导致摩阻所占比重下降。在10°攻角下，摩阻在总阻力中所占比重约为45％-70％。30°攻角时摩阻在总阻力中所占比重则下降为12％-50％。同时还发现，在近自由分子流区域中，0°攻角时阻力系数随着马赫数的增加而下降，在有攻角时该马赫数效应呈现减弱趋势。 展开更多

关键词 高超声速 近空间飞行器 DSMC 努森数 气动特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于稀薄效应的微气体径向轴承稳态性能 被引量：10

18

作者 张海军 祝长生 杨琴 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期941-946,共6页

针对微气体轴承给出参考努森数的定义,根据空气不同温度时的黏度,得到参考努森数的分布范围;考虑气体稀薄效应,给出基于Burgdorfer一阶滑移速度边界的微气体径向轴承润滑Reynolds方程的修正形式;采用有限差分法求解修正的Reynolds方程,... 针对微气体轴承给出参考努森数的定义,根据空气不同温度时的黏度,得到参考努森数的分布范围;考虑气体稀薄效应,给出基于Burgdorfer一阶滑移速度边界的微气体径向轴承润滑Reynolds方程的修正形式;采用有限差分法求解修正的Reynolds方程,得到不同参考努森数Kn_0,轴承数以及轴颈偏心率情况下轴承的压力分布、无量纲承载能力及偏位角。数值分析表明:随气体稀薄程度的增强,气体径向轴承的压力明显降低,无量纲承载力降低,而轴承偏位角增大。当偏心率小于0.6时,轴承偏位角变化平缓,受Kn_0数的影响不明显。当轴承数较小时,气体稀薄程度对轴承的无量纲承载力、偏位角影响较小。 展开更多

关键词 参考努森数 稀薄效应 REYNOLDS方程 有限差分法

在线阅读 下载PDF 职称材料

磁敏固支载流单壁碳纳米管在轴向磁场中的振动特性 被引量：6

19

作者 李明 周攀峰 郑慧明 《应用力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期634-640,共7页

以非局部弹性理论为基础,采用欧拉-伯努利梁模型,考虑了管型区域内滑移边界条件以及碳纳米管的小尺度效应,应用哈密顿原理获得轴向磁场中磁敏载流单壁碳纳米管(SWCNT)的振动控制方程以及边界条件;依靠微分变换法(DTM)对此高阶偏微分方... 以非局部弹性理论为基础,采用欧拉-伯努利梁模型,考虑了管型区域内滑移边界条件以及碳纳米管的小尺度效应,应用哈密顿原理获得轴向磁场中磁敏载流单壁碳纳米管(SWCNT)的振动控制方程以及边界条件;依靠微分变换法(DTM)对此高阶偏微分方程进行求解,通过数值计算研究了单壁固支载流碳纳米管的振动与失稳问题。结果表明:轴向磁场强度H_x、克努森数K_n、小尺度参数m都会对系统振动频率以及系统稳定区域产生影响,其中K_n及m越大,系统基频越低,稳定区域越小;而当外加轴向磁场强度达到一定数值后,磁场作用将使系统的稳定性明显加强。 展开更多

关键词 轴向磁场 载流碳纳米管 非局部弹性理论 微分变换法(DTM) 克努森数

在线阅读 下载PDF 职称材料

微尺度下空气静压支撑在滑移区的承载特性实验研究 被引量：2

20

作者 龙威 裴浩 +1 位作者 杨绍华 宁方伟 《液压与气动》 北大核心 2017年第2期22-26,共5页

为了阐释空气静压导轨气膜间隙处在微小尺度所体现的特性,引入努森数(Kn),计算了不同工况下气膜内压力和不同气膜厚度下Kn数的变化关系。引入支撑区气膜分层假设,与分子动力学相结合,对气膜内不同流态层的刚度进行了实验和分析。通过AN... 为了阐释空气静压导轨气膜间隙处在微小尺度所体现的特性,引入努森数(Kn),计算了不同工况下气膜内压力和不同气膜厚度下Kn数的变化关系。引入支撑区气膜分层假设,与分子动力学相结合,对气膜内不同流态层的刚度进行了实验和分析。通过ANSYS仿真和实验数据相结合得出了结论:气膜内稀薄效应的增强,可以一定程度上提高气浮支撑的静承载能力。气浮支撑的刚度特性和气膜内部分层情况有关:以分子碰撞运动为主的稀薄层主要起容性效应,实现分子间动量的传递和转化,因此该层所体现出来的刚度较差;以惯性力驱动的连续流层内部分子运动比较稳定,特别是在垂直方向不存在显著的动能和压力能之间的转化,因此该层的刚度特性较强。实验证明,气膜厚度在1~10μm时,气膜的刚度先增大后减小,也间接论证了静压支撑的刚度特性主要由气膜内连续流层决定。 展开更多

关键词 空气静压支撑 努森数(Kn) 稀薄效应 分层假设 承载特性

在线阅读 下载PDF 职称材料