微通道内电渗压力混合驱动幂律流体流动模拟

为了研究微通道内电渗压力混合驱动幂律流体的流动特性,建立了微通道内电渗压力混合驱动幂律流体的计算模型,其双电层电势、流体的流场分布分别由Poisson-Boltzmann(P-B)方程和Navier-Stokes(N-S)方程描述.讨论了无量纲Debye(德拜)参数K、壁面ζ*电势和幂律指数n对流体流动特性和Poiseuille数的影响.结果表明,当压力梯度与外加电场方向一致(Γ0)时,剪切变稀流体的速度大于剪切变稠流体;压力梯度与外加电场方向相反(Γ0)时,结果相反.Poiseuille数是无量纲Debye常数K、壁面ζ*电势和幂律指数n的增函数.     

压电梁的多项式解（Ⅰ）——若干精确解

从正交各向异性压电介质平面问题,对于材料3个特征根互不相等情况下,以3个拟调和函数表达位移、电势、应力和电位移的通解出发,利用调和多项式的显式表达式,结合试凑法,给出了平面压电梁的一系列精确解,包括刚体平动、刚体转动、均匀电势、均匀拉伸、均匀电位移、纯剪切、纯弯曲和两端自由压电梁上下表面作用常电势情况下的精确解．     

中低纬电离层电场理论模式

介绍了一个电离层电场理论模式. 该模式从电离层发电机理论的基本方程出发, 采用地磁偶极坐标系, 推导出电离层电势满足的微分方程作为电场理论模式的出发方程. 模式的主要输入参量为电离层背景中性风(由经验模式HWM93给出)和电导率(由经验模式IRI90, MSISE90分别给出的电子和离子的浓度、温度以及中性大气的浓度、温度计算得出). 采用松弛迭代法求解电势的偏微分方程得出电势, 进而获得中低纬电离层电场、电流随时间、高度和地磁纬度的分布. 模式很好地再现了电离层电势、电场和赤道电急流的基本结构和形态, 可应用于对高层大气和电离层的电动力学过程的研究.     

计及边缘效应的平行板电容器单位长度电容的计算

将保角变换法与格林函数法相结合,研究计及边缘效应的平行板电容器的电场,得到其电势和场强分布,利用软件MATLAB对场分布进行数值模拟,给出其单位长度电容量的计算公式,并与忽略边缘效应的电容量的计算公式进行比较,得到两计算公式产生的相对误差随其宽与板间距之比变化的函数关系.     

周期结构区域中压电问题的双尺度有限元方法

近年来纤维压电复合材料的力电性能预测已发展为一个重要的研究领域．对力电耦合周期结构的复合材料问题,通过引入匹配的边界层得到了电势与位移解的新型双尺度有限元计算方法,建立了电势与位移的双尺度耦合关系,分析了双尺度有限元解的误差.数值算例验证了方法的有效性．     

电流互感器误差补偿原理和零磁通电流互感器检定系统

本文介绍了我国自行设计研制的、采用新补偿方法的高精度电流互感器和零磁通电流互感器检定系统。文中对电流互感器误差补偿原理进行了全面分析,把各种补偿方法归纳为磁势补偿和电势补偿两大类,从中找出了多种新补偿方法。并据此提出了磁势补偿和电势补偿两类零磁通电流互感器,分析了它们的稳定性。说明由电势补偿零磁通电流互感器分级分段组成的零磁通电流互感器检定系统,具有稳定性好、检定数据准确和线路简单等优点,是至今比较完整的电流比例检定标准。     

高zeta势下Phan-Thien-Tanner(PTT)流体的电渗微推进器北大核心CSCD

在高的壁面zeta电势下,考查了Phan-Thien-Tanner(PTT)黏弹性流体在平行板微通道中的电渗推进器问题.在没有考虑Debye-Hückel线性近似的条件下,求解了非线性Poisson-Boltzmann方程,得到了高zeta电势下电势的解析解.通过求解PTT流体满足的Cauchy动量方程,获得了Navier滑移条件下微推进器速度的数值解.进而通过数值积分得到了电渗微推进器的性能分布,包括比冲、推力、效率和推力-功率比.最后,详细分析了黏弹性参数、壁面zeta电势、滑移系数和双电层厚度对速度分布及推进器性能的影响.结果表明,与Newton流体相比,PTT流体作为推进剂有利于推进器性能的提高,比如,流体速度随着黏弹性参数的增大而增大,导致推进器性能也呈增大的趋势.此外,当前推进器比冲为800~1000 ms时,推力可达0~250μN,效率为6%~12%,推力-功率比为0~20 mN/W.     

压电梁的多项式解（Ⅱ）——典型问题解析解

从正交各向异性压电介质平面问题,对于材料3个特征根互不相等情况下,以3个拟调和位移函数表达位移、电势、应力和电位移的通解出发,利用调和多项式的显式表达式,结合试凑法,给出了平面压电梁的若干典型问题的解析解,包括悬臂压电梁自由端作用横向集中力和点电荷,悬臂压电梁表面作用线性电势和均布载荷,以及两端简支压电梁作用均布载荷等的解析解．     

T型微混合器内混合强化的数值模拟

为了研究不同混合强化方式对微混合的影响,采用有限元法对T型微混合器内增加壁面非均匀Zeta电势的主动式混合以及嵌入肋板的被动式混合进行了数值模拟.对比分析了3种T型微混合器内流场、速度场和浓度场的分布,并研究了不同T型微混合器内溶液混合效率与Re和Sc之间的关系.研究结果表明,两种溶液的混合效率随着Re和Sc的增加非线性减小,且减小趋势变缓;嵌入肋板的被动式T型微混合器内的混合效率沿水平微通道方向上存在较大的波动;增加壁面非均匀Zeta电势的主动式T型微混合器内的混合效率沿水平微通道方向上的波动较小,且这种波动在高Re或低Sc时会被抑制.Re对混合方式的强化效果也有很大的影响.当Re较小时,增加壁面非均匀Zeta电势的主动式混合能更好地提高溶液的混合效率,但当Re较大时,嵌入肋板的被动式混合的混合效果更好.     

压电材料空间轴对称问题的通解及其应用

本文根据横观各向同性压电材料空间轴对称问题场方程的结构特点,利用逐次引进势函数的方法,最后得到将位移分量和电势函数用满足特定偏微分方程的单一势函数表示的所谓通解,推导过程表明这种形式的通解是完备的,作为应用举例,文中用通解求解了压电材料半无限体表面受集中力的问题,得到位移、应力、电位移分量及电势函数的解析表达式,本文所提供的通解可作为分析含空腔、夹杂或币形裂纹等缺陷的压电材料的机-电耦合行为的工具,算例所得结果可直接用于求解压电体相互间或压电体与普通弹性体间的接触问题。