納升電噴霧中牽引電極的優(yōu)化仿真與實(shí)驗(yàn)的開題報(bào)告

納升電噴霧中牽引電極的優(yōu)化仿真與實(shí)驗(yàn)的開題報(bào)告【題目簡介】本研究針對(duì)納升電噴霧技術(shù)中的牽引電極進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過仿真與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性和優(yōu)越性?！狙芯勘尘啊考{升電噴霧技術(shù)已廣泛應(yīng)用于微小顆粒、薄膜制備、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高效率的微米級(jí)噴霧。其中，牽引電極是電噴霧中的重要組成部分，起到環(huán)繞液滴并施加牽引力的作用。因此，優(yōu)化牽引電極的設(shè)計(jì)，可提高電噴霧的穩(wěn)定性及效率?！狙芯績?nèi)容】本研究的主要內(nèi)容包括：1、對(duì)納升電噴霧技術(shù)中常見的牽引電極進(jìn)行分析，總結(jié)現(xiàn)有問題與不足。2、基于有限元仿真技術(shù)，建立電噴霧的三維模型，分析設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)牽引電場分布的影響。3、根據(jù)仿真結(jié)果，針對(duì)牽引電極的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并制備出實(shí)驗(yàn)樣品。4、利用高速相機(jī)等實(shí)驗(yàn)手段，對(duì)不同設(shè)計(jì)方案進(jìn)行噴霧效果的對(duì)比實(shí)驗(yàn)?！狙芯恳饬x】本研究對(duì)納升電噴霧技術(shù)的發(fā)展具有一定指導(dǎo)意義，同時(shí)也為設(shè)計(jì)優(yōu)良的牽引電極提供了有效的方法和思路。同時(shí)，研究成果可應(yīng)用于制備微米級(jí)顆粒、薄膜等領(lǐng)域，具有一定的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)效益?！狙芯糠椒ā勘狙芯恐饕捎糜邢拊抡媾c實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，具體步驟如下：1、首先通過上述步驟建立電噴霧的三維模型，并設(shè)置物理參數(shù)、邊界條件等。2、利用軟件對(duì)電噴霧的噴霧區(qū)域進(jìn)行仿真計(jì)算，獲得噴霧效果的相關(guān)數(shù)據(jù)。3、對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，總結(jié)設(shè)計(jì)參數(shù)與牽引電場分布的關(guān)系，確定設(shè)計(jì)方向。4、根據(jù)分析結(jié)果對(duì)牽引電極的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，制備實(shí)驗(yàn)樣品。5、利用高速相機(jī)等實(shí)驗(yàn)手段，對(duì)不同設(shè)計(jì)方案進(jìn)行噴霧效果的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。6、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案?！绢A(yù)期成果】1、優(yōu)化設(shè)計(jì)的牽引電極。2、基于有限元仿真技術(shù)的電噴霧模型。3、可行、有效的電噴霧的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。4、電噴霧相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。【時(shí)間安排】1-3個(gè)月：文獻(xiàn)調(diào)研、電噴霧模型建立、仿真計(jì)算4-6個(gè)月：仿真結(jié)果分析、牽引電極設(shè)計(jì)、制備實(shí)驗(yàn)樣品7-9個(gè)月：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、數(shù)據(jù)分析、設(shè)計(jì)成果展示【研究難點(diǎn)】1、精度要求高，有限元仿真計(jì)算方法與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符合的難度較大。2、牽引電極的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，需要考慮多種因素和制備工藝。3、與傳統(tǒng)電噴霧技術(shù)相比，納升電噴霧技術(shù)具有特殊性，需要深入了解并考慮其特性?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1.Lai,C.R.,Huang,T.J.(2013).Nearlyno-wastemicrofludicchipelectrosprayemitter.AnalyticalChemistry,85(16),7391-7398.2.Liu,M.,Wu,J.,Zhan,B.,Yan,Y.(2014).SimultaneousdetectionofneuromedinNandbombesininhumanplasmausinganefficientpurificationmethodcombinedwithliquidchromatography-tandemmassspectrometry.AnalyticalandBioanalyticalChemistry,406(25),6451-6457.3.Xu,J.,He,J.,Yin,K.,Kong,J.(2015).Fabricationofliquidmetaldropletsinmicrochannelsbasedonelectrospray.MicrofluidicsandNanofluidics,18(2),343-348.4.Zhai,Y.,Nie,X.,Jiang,L.,Yan,X.,Xi,Z.,Liu,Y.,Wang,X.(2017).Preparationofnanocrystallinezincoxidepowderbyelectrospraying.JournalofNanoparticleResearch,19(11),369.5.Zhu,J.,Huang,H.,Jia,Y.,Sun,X.,Chen,S.(2016).Two-stepelectrospraydepositionoforganometallicprecursorthinf