声悬浮论文_朱怡,房毅

导读:本文包含了声悬浮论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:过冷,驻波,流体,纳米,超声,微粒,石墨。

声悬浮论文文献综述

朱怡,房毅[1](2019)在《驻波声悬浮中对悬浮小物件的操控研究》一文中研究指出基于单轴式声悬浮仪结构,对声悬浮装置进行改进并进行实验.基于声学理论,定量推出的驻波形成的条件,对影响装置悬浮能力的频率、电压、悬浮物大小和密度等多种变量进行研究,使得悬浮能力得以提升,并对单个悬浮小球运动和所有悬浮小球整体运动的操控程度进行研究,最后利用COMSOL软件模拟仿真,进行进一步验证.(本文来源于《物理实验》期刊2019年06期)

白赫,养松[2](2017)在《低频驻波声悬浮仪器的设计与定量研究》一文中研究指出以单轴式声悬浮仪结构为基础,改变传统超声频率信号,使用低频信号实现物体在谐振腔内的悬浮,同时结合声学理论,定量分析出物体声悬浮的条件及悬浮的稳定区,利用驻波共振法测量声速。结合自制教具的特点,将水平放置的声悬浮仪改进后,还可用做驻波形成的演示性仪器,通过改变输入信号频率,观察谐振腔内驻波的形成及悬浮物体在波腹位置的振动状态,提高实验教学的演示性。该套装置制作简单,操作简便,既可作为实验演示教学也可作为定量探究实验。(本文来源于《物理与工程》期刊2017年02期)

郑兆志,何钦波,刘玉东[3](2016)在《声悬浮条件下相变蓄冷纳米流体过冷度实验研究》一文中研究指出采用两步法制备了氧化石墨烯纳米流体,对容器内和声悬浮条件下氧化石墨烯纳米流体和去离子水的过冷度进行了对比研究,声悬浮条件下与去离子水相比,纳米流体的过冷度降低了30.7%,而且成核时间提前了74.6%。纳米流体在声悬浮下的过冷度比在容器内的过冷度低了6.87%,成核时间提前了95.5%。(本文来源于《顺德职业技术学院学报》期刊2016年03期)

张鹏,于浩洋,谢忠玉[4](2016)在《单轴式声悬浮器的仿真与优化》一文中研究指出介绍一种单轴式声悬浮器的分析和优化方法,应用有限元分析方法对由平面反射面和单轴式郎之万超声换能器组成的单轴式声悬浮器进行仿真分析,确定作用在被悬浮小球上的声辐射势以及悬浮力,并通过在悬浮器中放置小球的方法对仿真结果的正确性进行验证。文中还使用相同的方法对由凹球面反射面组成的悬浮器进行优化设计,确定最优谐振腔高度以及凹球反射面的最优曲面半径。仿真和实验结果表明,经过优化设计的凹球反射面声悬浮器的悬浮性能是平面反射面声悬浮器性能的2.51倍。(本文来源于《黑龙江工程学院学报》期刊2016年03期)

彭泉贵[5](2016)在《氧化石墨烯纳米流体在声悬浮条件下的过冷度抑制及成核规律研究》一文中研究指出冰蓄冷技术可以发挥“移峰填谷”作用,平稳电网负荷,提升电厂发电效率,但水在相变凝固过程中导热系数不高,且存在较大过冷度,这削弱了冰蓄冷系统的运行效率。将纳米流体作为新型相变蓄冷材料,可以改善蓄冷系统的传热性能,同时纳米粒子的异质成核特性,能够减小相变过冷度,提高蓄冷工况的蒸发温度。相对基液而言,纳米流体具有更小的过冷度已被众多研究者证实,但几乎所有纳米流体过冷度测量都是在容器中进行,并且少有文献报道纳米粒子抑制过冷度的机理,为了消除容器壁面对成核的影响,本文采用声悬浮无容处理技术对氧化石墨烯纳米流体过冷特性和成核规律进行研究。主要研究工作和结果如下:(1)采用超声分散技术,以去离子水为基液,自行制备了质量浓度为0.03%的氧化石墨烯纳米流体,静置观察和纳米粒度及Zeta电位分析仪检测结果均表明实验制备的纳米流体具有良好的稳定性。搭建了声悬浮冷却系统,调试运行结果表明,实验系统能够实现液滴稳定悬浮、冷却凝固、以及温度的实时检测记录。(2)通过分析影响液滴悬浮稳定性因素,指出实验过程中液滴悬浮稳定性主要受温度变化影响,计算结果表明悬浮介质温度下降幅度很大时,会使超声波发射端和反射端偏离谐振状态,声悬浮力迅速下降,在此基础上提出了实现液滴稳定悬浮的方法。实验对比研究了去离子水和氧化石墨烯纳米流体在容器中、不锈钢表面和声悬浮下的过冷特性,结果表明,声悬浮可以削弱壁面等异质成核因素的干扰,有利于获得大过冷度。(3)在超声波发生器功率分别为20W和32W条件下,对体积为30μL的去离子水液滴进行500次成核实验,得到声悬浮下去离子水液滴相变过冷度分布,运用成核统计理论和经典成核理论对过冷度进行计算分析,得到两种功率下去离子水液滴的成核率表达式,进一步分析表明,提高声功率可以增大液滴有效成核区域和减小成核功,从而增大成核率。结合实验观察和Seeley-Seidler统计方法对声悬浮下去离子水液滴成核特点进行研究,发现成核主要发生在液滴表面区域,同时对表面成核机理进行了阐释。(4)采用与去离子水相同的实验条件和方法,测量了30μL质量浓度为0.03%的氧化石墨烯纳米流体在声悬浮下的相变过冷度,对实验测得的过冷度进行统计分析和拟合计算,得到纳米流体液滴的成核率,同时分析了声功率对成核区域、临界成核功、成核率的影响。分别基于体积成核和表面成核假设,对液滴成核特点进行分析,结果表明,声悬浮下氧化石墨烯纳米流体液滴的表面和内部都会发生成核,根据AFM和STEM的图像观测结果,建立了氧化石墨烯纳米粒子的叁角形柱体模型,运用异质成核理论对纳米粒子促进体积成核的机理进行研究,结果表明,纳米流体液滴发生表面成核和体积成核的热动力学条件几乎等同。(5)对比分析了氧化石墨烯纳米流体和去离子水的过冷度、临界成核功、成核率,结果表明,加入纳米粒子使去离子过冷度分布趋于减小,20W和32W功率时纳米流体平均相变过冷度分别减小了2.7K和2.3K;与去离子水相比,纳米流体成核功在20W和32W功率下分别减少了60%和55%;另外,相同过冷度下纳米流体的成核率比去离子水大,并且随温度降低其增长速度更快,主要原因是纳米粒子的亲水性和异质成核特性,降低了成核功,使得晶核更容易形成。(本文来源于《重庆大学》期刊2016-05-01)

王亚星,吴立群,林志朋,叶妙宏,庄龙[6](2015)在《构件内微粒声悬浮操控方法研究》一文中研究指出为了实现构件内部微小结构的直接加工,提出了利用超声悬浮技术建立内部微粒运动的声悬浮操控加工方法。建立了超声悬浮操控微粒运动模型,设计了试验系统并进行了构件内通道悬浮微粒的运动操控试验,建立了悬浮力与微粒直径、内部通道尺寸、透射厚度的关系。结果表明,提出的方法可以在叁维空间内实现悬浮微粒较高速度的跟随移动和较高的运动精度控制,微粒能在构件内部可靠悬浮且连续运动形成运动轨迹。研究结果为直接加工内部结构提供了可行的运动操控方案。(本文来源于《中国机械工程》期刊2015年22期)

李鑫[7](2015)在《氧化石墨烯纳米流体液滴在声悬浮条件下的成核及液固相变特性研究》一文中研究指出蓄冷技术由于能够实现电力负荷的“移峰填谷”而成为电力需求侧管理的一项有效措施。但大多数相变材料的过冷度较高,导致制冷机组的能效比较低。纳米流体作为新型的蓄冷材料,在相变过程中能够消除或减弱过冷现象受到了人们的广泛关注。然而,纳米流体的过冷度或相变实验通常在试管、烧杯等容器中进行,容器壁面及其表面附着的杂质与纳米粒子一样也会促进成核,从而无法判断这种成核到底是谁的贡献,无法明确纳米粒子的真正成核效果。为了排除容器壁面及杂质等因素的影响,本文采用声悬浮技术研究了氧化石墨烯纳米流体的液固相变特性。主要研究内容及结果如下:①采用超声波搅拌的方法制备了氧化石墨烯纳米流体。静置观察、粒径及Zeta电位测量和透射电子显微镜实验结果均表明,氧化石墨烯纳米流体的分散稳定性非常好。②采用声悬浮技术研究了去离子水液滴的液固相变过程,结果表明,随着冷却速率的增加,去离子水液滴的过冷度逐渐增大;同时,分析了声场对去离子水液固相变特性的影响,认为由声场引起的液滴旋转、形态振荡及空化效应均有抑制过冷度的作用。③采用声悬浮技术研究了浓度为50mg/100ml的氧化石墨烯纳米流体液滴的液固相变过程,结果表明,随着冷却温度的降低,纳米流体液滴的液相降温时间逐渐缩短,过冷度逐渐增大,液滴完全冻结的时间也明显缩短。同时,对比分析了在声悬浮条件下氧化石墨烯纳米流体液滴与去离子水液滴液固相变曲线,结果表明,氧化石墨烯纳米粒子能够减小过冷度。④理论计算了去离子水的均质成核率和氧化石墨烯纳米流体的异质成核率,结果发现,在无任何外界影响的情况下,去离子水想要结冰十分困难,成核率很小;纳米流体的异质成核率远远大于去离子水的均质成核率;纳米流体的异质成核率随浓度及过冷度的增加而增大。⑤通过分析发现声悬浮条件下氧化石墨烯纳米流体液滴过冷度的抑制机理如下:首先,氧化石墨烯纳米薄片具有促进纳米流体异质成核的作用。通过异质成核理论计算了氧化石墨烯纳米薄片有效成核的条件,并通过实验验证了纳米薄片能够有效促进异质成核的发生;其次,声场引起的纳米流体液滴的旋转及其表面的振动能够起到抑制过冷度的作用。由于纳米流体液滴旋转和振动时将引入促使纳米流体液滴克服成核势垒的外界能量,从而可使纳米流体液滴能够提前进入成核阶段;再者,空化效应具有促进纳米流体液滴成核结晶的作用。在声场的作用下,纳米流体内部的微小气泡将会发生空化效应,空化气泡破裂时将会引起气泡壁处的纳米流体承受瞬时高压,该瞬时高压可使气泡壁处的纳米流体具有局部过冷度。通过Clausius-Clapeyron方程计算得出空化效应发生时产生的局部过冷度较大且极易促进成核结晶过程的发生。同时,认为发生空化效应时遗留下的薄层冰可以作为进一步异质成核的基底,能够起到促进纳米流体液滴成核结晶的作用;此外,声辐射压对纳米流体液滴过冷度也有很大影响,声辐射压越大,发生空化效应的气泡越多,促进纳米流体发生成核的几率就越大,抑制过冷度的效果越佳。本文的研究成果对深入了解氧化石墨烯纳米流体作为新型相变蓄冷材料具有重要的学术价值,同时,也为研发高效节能的相变蓄冷材料具有重要的指导意义。(本文来源于《重庆大学》期刊2015-05-01)

高润楠[8](2015)在《声悬浮条件下氧化石墨烯纳米流体成核条件及液滴形变对过冷度的影响研究》一文中研究指出为了减小冰蓄冷系统中蓄冷材料的过冷度,减少机组能耗,本文引入了超声波悬浮技术,在利用超声波降低蓄冷材料过冷度的同时,还避免了蓄冷材料与容器壁接触而产生的不利因素对过冷度的干扰。另一方面,在对蓄冷材料的改进上采用了用纳米流体取代传统水的方法,利用纳米流体的快速成核特性进一步降低了蓄冷材料的过冷度,但纳米流体对过冷度的抑制作用存在一定的条件,因此本文对纳米流体的成核条件进行了研究。此外,为了找到令蓄冷材料过冷度最小的结晶形态,本文对单个液滴的结晶形态进行了研究。主要的研究内容及成果如下:①理论分析了声悬浮条件下氧化石墨烯纳米流体的成核条件,建立了微观上纳米粒子的叁角形模型,得出了纳米粒子作为异质成核的成核点促进成核的条件为粒径D大于20nm。②从导致液滴形变的因素---声压幅值和液滴旋转两个方面理论分析了液滴形变和过冷度的关系。通过计算得出较圆液滴的声压阈值比较扁液滴的声压阈值大,说明同样状态下的空化气泡在较圆液滴中的生长更为困难,从而空化气泡生长后分解成更多小气泡的可能性更小,液滴中异质成核的成核点也就更少,所以较圆液滴的过冷度较大。同时较圆液滴的旋转角速度较小,液滴内外动能差所提供的成核所需的能量较小,成核更为困难,因此较圆液滴的过冷度较大。此外还分别计算了较圆液滴和较扁液滴冰晶与氧化石墨烯纳米粒子的接触角,由此推导出了两种液滴临界成核功和过冷度的关系曲线,得出了两种液滴的过冷度都随着临界成核功的增大而减小,在同样的临界成核功下,较圆液滴的过冷度较大。③采用两步法制备了氧化石墨烯纳米流体,并自主研发包括制冷系统和声悬浮系统在内的设备系统,为实验研究和验证声悬浮条件下纳米流体的成核条件和液滴形变对过冷度的影响奠定了基础。④通过实验测量了声悬浮条件下不同浓度的氧化石墨烯纳米流体的过冷度,发现在低浓度范围内纳米流体的过冷度随着浓度的增大先减小再增大,当浓度为40mg/100ml时过冷度最小,过冷度的抑制效果最明显。同时还测量了不同冷却温度下纳米流体的过冷度,发现随着冷却温度的降低,纳米流体的过冷度逐步增大,当冷却温度为-10℃时纳米流体的过冷度最小。因此对冷却温度为-10℃时去离子水和40mg/100ml纳米流体的过冷度进行了对比,去离子水的平均过冷度为5.7℃,纳米流体的平均过冷度为1.9℃,说明纳米粒子对过冷度起到了抑制的作用。此外,从纳米流体的粒径分布和纳米粒子的微观结构两个方面对纳米流体的粒径进行了测量,结果显示纳米流体的粒径绝大多数都在20nm以上,从而验证了粒径在20nm以上的纳米粒子对去离子水的成核有促进作用这个结论。⑤通过实验研究了不同液滴形状下氧化石墨烯纳米流体过冷度的分布,实验结果表明,液滴横纵轴之比越小,液滴越圆,所对应的过冷度越大,从而验证了液滴形态越圆过冷度越大的结论。(本文来源于《重庆大学》期刊2015-04-01)

王亚星[9](2014)在《固体内声悬浮微粒操控系统研究与设计》一文中研究指出对比静电悬浮和电磁悬浮,声悬浮对于悬浮的物体既无导磁导电的要求,也无固态液态的限制,这使得超声悬浮技术能够广泛地应用于各种材料悬浮操控。而今,声悬浮技术得以长足发展,已经解决声悬浮能力小和稳定性差的问题,可以用于非透明固体材料内的声悬浮操控,成为固体内声悬浮微粒操控加工的工具。为在非透明固体材料内实施内部直接加工提供技术支持与硬件支撑,实现固体内通道制造的应用,课题组旨在建立基于超声悬浮的内部直接加工技术,本论文主要研究和设计固体内声悬浮微粒操控系统,为基于声悬浮的内加工系统提供平台。这种加工技术通过超声波发生器产生的超声波由换能器传导到加工材料中,在内通道中形成腔内超声驻波场,悬浮并操控微粒对材料进行内部直接加工。本论文将超声驻波场对微粒的操控作用,创新地运用到非透明固体材料的加工中,为在非透明固体材料内部直接加工的新方法的探寻提出了新的思路和研究方向。本论文利用的声悬浮技术是通过超声驻波场实现悬浮的,文中推导声悬浮力的理论方程,设计一套声悬浮操控系统,包括超声装置,运动装置和数控装置,优化设计并构建固体内声悬浮微粒操控系统,完成微粒悬浮操控试验,研究固体内声悬浮微粒的可悬浮性、稳定性和可操控性。本论文的研究内容和研究成果如下:(1)根据声学理论方程,推导在超声波垂直入射的条件下的声悬浮力理论方程,反射系数和透射系数,研究材料的超声传导特性,加工材料和微粒材料的选择依据,固体内通道腔内驻波场的原理,并根据理论推导微粒稳定悬浮的位置,建立声悬浮操控系统的理论公式;(2)根据建立的理论公式,设计选型超声装置,运动装置和数控装置,材料选择及加工,设计构建一维、二维和叁维声悬浮平台,研究单轴、双轴以及叁轴声悬浮装置的悬浮性能,优化设计及构建了固体内声悬浮微粒操控系统;(3)根据构建的声悬浮操控平台,对一维、二维和叁维的情况下展开微粒可操控性试验研究,对比各种情况下声悬浮的试验效果,并初步分析研究固体内声悬浮微粒的可悬浮性、稳定性和可操控性,设计声悬浮操控的关键技术参数,得到操控悬浮微粒的重要结论。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2014-12-01)

赵华锋,吴学成,周斌武,薛志亮,陈玲红[10](2014)在《单颗粒煤粉声悬浮全息测量实验研究》一文中研究指出运用数字全息测量技术对声悬浮场中煤粉颗粒的冷态、热态现象进行了实验研究。通过电荷耦合器件(CCD)记录煤粉颗粒的冷热态全息图,应用小波变换对图像进行重建,获得同一煤粉颗粒在不同投影面下的粒径以及空间位置。重点分析了煤粉在CO2激光器照射下,挥发分析出及颗粒破碎现象,挥发分只在竖直方向析出,且主要集中在尖角处。破碎形成的颗粒大小不一,位置比较随机,z轴方向距离较大。通过分析热态时颗粒粒径随时间的变化,获得了颗粒的燃烧速度,同时给出了颗粒z轴位置随时间的变化。实验结果表明数字全息技术可以应用于声悬浮场中煤粉颗粒燃烧时的测量,是研究煤粉燃烧的有力工具。(本文来源于《中国激光》期刊2014年10期)

声悬浮论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

以单轴式声悬浮仪结构为基础,改变传统超声频率信号,使用低频信号实现物体在谐振腔内的悬浮,同时结合声学理论,定量分析出物体声悬浮的条件及悬浮的稳定区,利用驻波共振法测量声速。结合自制教具的特点,将水平放置的声悬浮仪改进后,还可用做驻波形成的演示性仪器,通过改变输入信号频率,观察谐振腔内驻波的形成及悬浮物体在波腹位置的振动状态,提高实验教学的演示性。该套装置制作简单,操作简便,既可作为实验演示教学也可作为定量探究实验。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

声悬浮论文参考文献

[1].朱怡,房毅.驻波声悬浮中对悬浮小物件的操控研究[J].物理实验.2019

[2].白赫,养松.低频驻波声悬浮仪器的设计与定量研究[J].物理与工程.2017

[3].郑兆志,何钦波,刘玉东.声悬浮条件下相变蓄冷纳米流体过冷度实验研究[J].顺德职业技术学院学报.2016

[4].张鹏,于浩洋,谢忠玉.单轴式声悬浮器的仿真与优化[J].黑龙江工程学院学报.2016

[5].彭泉贵.氧化石墨烯纳米流体在声悬浮条件下的过冷度抑制及成核规律研究[D].重庆大学.2016

[6].王亚星,吴立群,林志朋,叶妙宏,庄龙.构件内微粒声悬浮操控方法研究[J].中国机械工程.2015

[7].李鑫.氧化石墨烯纳米流体液滴在声悬浮条件下的成核及液固相变特性研究[D].重庆大学.2015

[8].高润楠.声悬浮条件下氧化石墨烯纳米流体成核条件及液滴形变对过冷度的影响研究[D].重庆大学.2015

[9].王亚星.固体内声悬浮微粒操控系统研究与设计[D].杭州电子科技大学.2014

[10].赵华锋,吴学成,周斌武,薛志亮,陈玲红.单颗粒煤粉声悬浮全息测量实验研究[J].中国激光.2014

论文知识图

3 声悬浮合金液滴的典型形状示意...1 Ag-Cu 合金声悬浮熔凝实验示意...12 声悬浮样品的形核特征(a) 内部...单轴式声悬浮声场计算模型1 声悬浮液滴的图像采集被声悬浮的小动物其特点

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声悬浮论文_朱怡,房毅
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