定向輸運技術
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-30
定向輸運技術的視頻教程
LS-DYNA二氧化碳相變爆破（煤巖定向增透氣體爆破技術）
采用LS-DYNA軟件講解了煤巖定向增透氣體爆破技術，即二氧化碳相變爆破模擬。采用ANSYS19.0經典界面劃分網格，其余前處理操作及所有關鍵字均在ls-prepost進行設置，較適合對關鍵字格式和參數不熟悉的朋友學習。
￥79.99 2小時13分鐘 1794播放
查看
定向輸運技術的實例教程
設計并驅動微納米結構表面實現物體的定向輸運在微電子、生物醫藥及防污自清潔等領域具有廣泛的應用前景。在這些應用領域中，提高定向輸運的速度能進一步提高輸運效率。此外，通過對微結構和驅動方式的創新性設計，實現對多種不同形狀的物體在不同環境中的定向輸運也具有重要意義。
近日，北京理工大學先進結構技術研究院陳少華教授課題組提出了一種通過磁場控制微結構表面快速輸運固體物塊的方法。該方法能夠對厘米級的固體物塊進行快速定向輸運，其輸運速率相對于已有文獻中的輸運速率有大幅度的提升。微結構表面主要由磁響應微板陣列結構和純PDMS基底組成，單個微板高度為950微米，厚度為150微米。該研究結合微尺度3D打印技術制備實驗樣件，所使用的3D打印設備（nanoArch S140，摩方精密）的光學精度為10μm，能實現94×52×45mm大小的三維加工尺寸。基于該設備加工了板狀微結構陣列，并通過倒模制備出含有磁顆粒的PDMS微結構試樣，然后通過磁場控制微結構的變形儲能以及能量的快速釋放，實現定向輸運的功能。該成果以“Directional Transportation on Microplate-Arrayed Surfaces Driven via a Magnetic Field”為題發表于國際期刊ACS Applied Materials & Interfaces上。該工作由北京理工大學先進結構技術研究院李程浩博士作為第一作者完成。
展開 一、引言
液滴自輸運（定向運輸、自發運移）是指液滴自主運動的現象，是微流控領域的一個熱門方向。其中“表面張力”就是一種導致液滴自輸運的重要因素，具體的其實是液滴表面形成“表面張力梯度”，也就是不均勻的表面張力，進而導致液滴的自輸運。而形成“表面張力梯度”的方法有很多，例如：1.由溫度梯度、物質濃度梯度引起的馬蘭戈尼效應形成的“表面張力梯度”；2.由接觸角（表面潤濕性）梯度形成的“表面張力梯度”；3.由曲率半徑差異形成的“表面張力梯度”。
基于COMSOL Mutiphysics，本文分別建立了“接觸角（表面潤濕性）梯度”和“曲率半徑差異”導致液滴自輸運現象的模型。其中對“接觸角（表面潤濕性）梯度”導致的液滴自輸運現象建立了二維和三維模型，“曲率半徑差異”導致液滴的自輸運現象的模型則是對參考文獻《錐形微通道內液滴自輸運特性及力學驅動機制研究》[1]所進行的基本復現。
二、“接觸角（表面潤濕性）梯度”導致的液滴自輸運
（一）二維模型
1.模型的建立
如圖1所示，建立二維模型。模型整體為寬8毫米、高2毫米的矩形，其中半圓部分為液滴，周圍為空氣。與液滴接觸的壁面設置成是梯度潤濕壁面，最左端接觸角為90度，最右端接觸角為70度。空氣和液滴所使用的材料物性參數直接調用COMSOL的內置材料Air和Water, liquid。
圖1
2.結果分析與討論
如圖2所示，為液滴在不同時刻的位置圖，黑白圖例顯示的是梯度潤濕面的接觸角大小。從圖中可以看出液滴向右發生了明顯的位移。
圖2
如圖3所示，為液滴與梯度潤濕面接觸的最右端接觸點的位移圖，用于表征液滴的位移情況。
展開 COMSOL淺談液滴的自輸運（定向運輸、自發運移）
作者：極度喜歡上課
一、引言
液滴自輸運（定向運輸、自發運移）是指液滴自主運動的現象，是微流控領域的一個熱門方向。其中“表面張力”就是一種導致液滴自輸運的重要因素，具體的其實是液滴表面形成“表面張力梯度”，也就是不均勻的表面張力，進而導致液滴的自輸運。而形成“表面張力梯度”的方法有很多，例如：1.由溫度梯度、物質濃度梯度引起的馬蘭戈尼效應形成的“表面張力梯度”；2.由接觸角（表面潤濕性）梯度形成的“表面張力梯度”；3.由曲率半徑差異形成的“表面張力梯度”。
基于COMSOL Mutiphysics，本文分別建立了“接觸角（表面潤濕性）梯度”和“曲率半徑差異”導致液滴自輸運現象的模型。其中對“接觸角（表面潤濕性）梯度”導致的液滴自輸運現象建立了二維和三維模型，“曲率半徑差異”導致液滴的自輸運現象的模型則是對參考文獻《錐形微通道內液滴自輸運特性及力學驅動機制研究》[1]所進行的基本復現。
二、“接觸角（表面潤濕性）梯度”導致的液滴自輸運
（一）二維模型
1.模型的建立
如圖1所示，建立二維模型。模型整體為寬8毫米、高2毫米的矩形，其中半圓部分為液滴，周圍為空氣。與液滴接觸的壁面設置成是梯度潤濕壁面，最左端接觸角為90度，最右端接觸角為70度。空氣和液滴所使用的材料物性參數直接調用COMSOL的內置材料Air和Water, liquid。
圖1
2.結果分析與討論
如圖2所示，為液滴在不同時刻的位置圖，黑白圖例顯示的是梯度潤濕面的接觸角大小。從圖中可以看出液滴向右發生了明顯的位移。
展開 定向井概念
定向井就是使井眼軌跡沿著預先設計的井斜和方位鉆達目的層的鉆井方法。定向井技術是當今世界石油勘探開發領域最先進的鉆井技術之一，它是由特殊井下工具、測量儀器和工藝技術有效控制井眼軌跡，使鉆頭沿著特定方向鉆達地下預定目標的鉆井工藝技術。
采用定向井技術可以使地面和地下條件受到限制的油氣資源得到經濟、有效的開發，能夠大幅度提高油氣產量和降低鉆井成本，有利于保護自然環境，具有顯著的經濟效益和社會效益。
定向井類型
定向井主要包括定向井、叢式井、水平井、 大位移井、側鉆井、分支井、徑向水平井、小井眼井、柔性管鉆井及欠平衡壓力鉆井等。
定向井的優勢
1、盡可能挖掘各種油氣藏潛能，提高采收率；
2、減少布井數量，減少開發投資；
3、避免或減少開采過程中的井下復雜情況；
4、少占用土地，減小環境保護的壓力，提高勘探開發的總體經濟效益。
基本要素
描述定向井井身空間位置及形狀的方法 是對井眼進行測量，每個測點有 三個數據，即測深、井斜角、井斜方位角，我們稱這三項測量數 據為井身的基本要素。
1）測深(Measure depth)：井身軸線上任一點到井口的井身長度，稱為該點的測深，也稱為該點的測量斜深。通常用字母L表示，其測量單位是米或英尺。
2）井斜角(Hole inclination or Hole angle)：井測點處的井眼方向線（切線）與通過該點的重力線之間的夾角稱為該點處的井斜角。井眼方向線和重力線都是有向直線。通常用希臘字母α表示，其測量單位為度。
3）井斜方位角(Hole Direction)：是以正北方位線為始邊，順時針旋轉至井斜方位線所轉過的角度。通常以?表示，單位度。
展開 該團隊采用單向冷凍鑄造技術制備了各向異性氮化硼納米片(BNNs)/聚乙烯醇復合氣凝膠。與傳統SiO2或Al2O3基氣凝膠中相互連接的各向同性納米顆粒形成的開孔結構不同，二維BNNS可以將氣凝膠分隔成獨立的細胞，有效減少空氣傳導和對流，從而實現超低導熱。得益于BNNs排列的多孔結構，具有最佳BNNS含量的復合氣凝膠在具有20.3 W/mK的超低導熱系數。此外，BNNS還具有高的折射率，遠高于傳統的SiO2(~1.47)和Al2O3(~1.77)納米粒子。BNNS的折射率與聚合物基體(~1.5)的折射率大不相同，這使得入射光在BNNS/基體界面處有效散射，從而獲得高太陽反射率。該復合氣凝膠在整個太陽光波長上具有95.0%的反射率，在大氣透明窗口內具有93%以上的高發射率。這些理想的特性使它們成為建筑物被動熱管理和熱防護罩以及其他需要高太陽輻照度保護的應用的有希望的材料。研究成果以“Anisotropic thermally superinsulating boron nitride composite aerogel for building thermal management ”為題發表于《Composites Part A: Applied Science and Manufacturing》。
03
圖文導讀
表1.不同BNNs/PVA復合氣凝膠的PVA含量和物理性能。
圖1.BNNS/PVA復合氣凝膠的制備及微觀形貌研究。
圖2.BNNs的形態和化學組成。
圖3.BNNS/PVA氣凝膠的微觀結構。
圖4.復合氣凝膠的力學性能。
展開 
定向輸運技術的相關專題、標簽、搜索
定向輸運技術的最新內容
一、引言
液滴自輸運（定向運輸、自發運移）是指液滴自主運動的現象，是微流控領域的一個熱門方向。其中“表面張力”就是一種導致液滴自輸運的重要因素，具體的其實是液滴表面形成“表面張力梯度”，也就是不均勻的表面張力，進而導致液滴的自輸運。而形成“表面張力梯度”的方法有很多，例如：1.由溫度梯度、物質濃度梯度引起的馬蘭戈尼效應形成的“表面張力梯度”；2.由接觸角（表面潤濕性）梯度形成的“表面張力梯度
COMSOL淺談液滴的自輸運（定向運輸、自發運移）
作者：極度喜歡上課
一、引言
液滴自輸運（定向運輸、自發運移）是指液滴自主運動的現象，是微流控領域的一個熱門方向。其中“表面張力”就是一種導致液滴自輸運的重要因素，具體的其實是液滴表面形成“表面張力梯度”，也就是不均勻的表面張力，進而導致液滴的自輸運。而形成“表面張力梯度”的方法有很多，例如：1.由溫度梯度、物質濃度梯度引起的馬蘭戈尼效應形成的
來源 | Composites Part A: Applied Science and Manufacturing
01
背景介紹
傳統保持室內熱舒適的方法需要消耗大量的能量，據估計，全球有超過10%的能源用于維持人體熱舒適。此外，用于實現舒適室內溫度的空調不可避免地會排放溫室氣體，造成環境污染，導致全球變暖
來源 | Applied Surface Science
01
背景介紹
近幾十年來，電路板上的晶體管尺寸不斷減小，導致功率密度急劇增加，產生大量熱量，影響電子元件的性能和壽命。因此，如何有效地散熱和管理電子元件的發熱已成為現代電子工業的關鍵問題。具有優異的柔性和延展性的熱界面材料
定向井概念
定向井就是使井眼軌跡沿著預先設計的井斜和方位鉆達目的層的鉆井方法。定向井技術是當今世界石油勘探開發領域最先進的鉆井技術之一，它是由特殊井下工具、測量儀器和工藝技術有效控制井眼軌跡，使鉆頭沿著特定方向鉆達地下預定目標的鉆井工藝技術。
采用定向井技術可以使地面和地下條件受到限制的油氣資源得到經濟、有效的開發，能夠大幅度提高油氣產量和降低鉆井成本，有利于保護自然環境，
多晶硅在制造過程中，首先將多晶硅料加到石英坩堝中，開啟加熱器進行熔料，待所有硅料變為液體后，開始降溫冷卻。熔融的硅液逐漸發生相變，從液態變為固態，等到所有硅料變為固體后開爐取料。
本模型解決的是多晶鑄錠爐內的多晶硅定向凝固現象，抽象為物理問題就是考慮馬蘭戈尼效應的固液相變問題。
關鍵詞：固液相變、定向凝固、馬蘭戈尼效應、流體流動、相界面、表面對表面的熱輻射
1、模型幾何
從內到外依次為硅液
此方法具有廣泛的適用性，能夠在空氣和水環境中同時輸運不同形狀的物塊，且能夠較好控制輸運速度，對于更加智能甚至編程化的定向輸運技術具有重要意義。
