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公开(公告)号：CN112834471A
公开(公告)日：2021-05-25
申请号：CN202110002805.X
申请日：2021-01-04
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明提供了一种基于物质浓度的时空梯度反演均匀扁平微流通道内平均流速的优化方法，属于微流控芯片技术领域。所用的实验装置包括物质浓度的时空梯度生成装置、具有均匀扁平微流控通道的微流控芯片，光学成像仪器和废液回收装置四部分。本发明利用光学成像技术获得微通道内流动物质溶液的时空浓度梯度分布，基于流体力学原理得到描述微通道内高度方向上平均物质浓度与平均速度定量关系的Taylor‑Aris弥散方程，结合优化问题中最小化目标函数的思想，进一步计算出均匀扁平微通道内流体沿高度方向的平均速度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114611427B
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202210242617.9
申请日：2022-03-11
Applicant: 大连理工大学
IPC: G06F30/28 , G06F30/27 , G06F17/12 , G06F17/13 , G06N3/0499 , G06N3/084 , G06F113/08 , G06F113/14 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种基于热弥散原理确定细长均匀直圆管中定常流截面平均流速的方法，属于流速测量技术领域。本发明利用加热器在圆管任意位置输入动态变化的热量，在加热区域沿细长均匀直圆管长度方向上，使用热成像技术无创地同步测量沿管长方向截面平均温度的时空分布变化。基于流体力学和热传递原理得到描述细长均匀直圆管长度方向上截面平均温度与管内截面平均流速之间定量关系的热弥散方程。并基于该方程建立目标函数，通过优化方法中最小化目标函数的思想，求解细长均匀直圆管内流体沿横截面的平均速度。进一步，建立深度神经网络方法，实现基于测量区域的时空温度分布快速求解圆管截面平均流速。
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公开(公告)号：CN114611427A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210242617.9
申请日：2022-03-11
Applicant: 大连理工大学
IPC: G06F30/28 , G06F30/27 , G06F17/12 , G06F17/13 , G06N3/04 , G06N3/08 , G06F113/08 , G06F113/14 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种基于热弥散原理确定细长均匀直圆管中定常流截面平均流速的方法，属于流速测量技术领域。本发明利用加热器在圆管任意位置输入动态变化的热量，在加热区域沿细长均匀直圆管长度方向上，使用热成像技术无创地同步测量沿管长方向截面平均温度的时空分布变化。基于流体力学和热传递原理得到描述细长均匀直圆管长度方向上截面平均温度与管内截面平均流速之间定量关系的热弥散方程。并基于该方程建立目标函数，通过优化方法中最小化目标函数的思想，求解细长均匀直圆管内流体沿横截面的平均速度。进一步，建立深度神经网络方法，实现基于测量区域的时空温度分布快速求解圆管截面平均流速。
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公开(公告)号：CN112834471B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN202110002805.X
申请日：2021-01-04
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明提供了一种基于物质浓度的时空梯度反演均匀扁平微流通道内平均流速的优化方法，属于微流控芯片技术领域。所用的实验装置包括物质浓度的时空梯度生成装置、具有均匀扁平微流控通道的微流控芯片，光学成像仪器和废液回收装置四部分。本发明利用光学成像技术获得微通道内流动物质溶液的时空浓度梯度分布，基于流体力学原理得到描述微通道内高度方向上平均物质浓度与平均速度定量关系的Taylor‑Aris弥散方程，结合优化问题中最小化目标函数的思想，进一步计算出均匀扁平微通道内流体沿高度方向的平均速度。
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公开(公告)号：CN112964684B
公开(公告)日：2022-02-15
申请号：CN202110171127.X
申请日：2021-02-08
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明提供了一种基于物质浓度的时空梯度分布确定微尺度下变截面扁平微通道高度方向平均流速的方法，属于微尺度下流体流速测量技术领域。本发明通过向扁平的微通道中加载具有浓度时空梯度分布的标记物溶液进行流速测量；具有浓度时空分布的标记物溶液在微通道中的扩散受流场的影响，其扩散过程满足对流‑扩散方程。基于描述流体运动的Navier‑Stokes方程以及描述物质传输的对流‑扩散方程，可以建立浓度梯度与速度的函数关系，通过数值差分与优化的方法即可通过浓度场反演速度场。进一步构建具有物理约束的神经网络模型可以加快实施过程中计算流场的速度，实现流场的实时观测。
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公开(公告)号：CN112964684A
公开(公告)日：2021-06-15
申请号：CN202110171127.X
申请日：2021-02-08
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明提供了一种基于物质浓度的时空梯度分布确定微尺度下变截面扁平微通道高度方向平均流速的方法，属于微尺度下流体流速测量技术领域。本发明通过向扁平的微通道中加载具有浓度时空梯度分布的标记物溶液进行流速测量；具有浓度时空分布的标记物溶液在微通道中的扩散受流场的影响，其扩散过程满足对流‑扩散方程。基于描述流体运动的Navier‑Stokes方程以及描述物质传输的对流‑扩散方程，可以建立浓度梯度与速度的函数关系，通过数值差分与优化的方法即可通过浓度场反演速度场。进一步构建具有物理约束的神经网络模型可以加快实施过程中计算流场的速度，实现流场的实时观测。
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