納升電噴霧中牽引電極的優(yōu)化仿真與實驗的開題報告【題目簡介】本研究針對納升電噴霧技術中的牽引電極進行優(yōu)化設計，通過仿真與實驗相結合的方式驗證設計方案的可行性和優(yōu)越性?！狙芯勘尘啊考{升電噴霧技術已廣泛應用于微小顆粒、薄膜制備、生物醫(yī)學等領域，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高效率的微米級噴霧。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)化牽引電極的設計，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、對納升電噴霧技術中常見的牽引電極進行分析，總結現(xiàn)有問題與不足。2、基于有限元仿真技術，建立電噴霧的三維模型，分析設計參數(shù)對牽引電場分布的影響。3、根據(jù)仿真結果，針對牽引電極的結構參數(shù)進行優(yōu)化設計，并制備出實驗樣品。4、利用高速相機等實驗手段，對不同設計方案進行噴霧效果的對比實驗?！狙芯恳饬x】本研究對納升電噴霧技術的發(fā)展具有一定指導意義，同時也為設計優(yōu)良的牽引電極提供了有效的方法和思路。同時，研究成果可應用于制備微米級顆粒、薄膜等領域，具有一定的實用性和經(jīng)濟效益。【研究方法】本研究主要采用有限元仿真與實驗相結合的方法，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，并設置物理參數(shù)、邊界條件等。2、利用軟件對電噴霧的噴霧區(qū)域進行仿真計算，獲得噴霧效果的相關數(shù)據(jù)。3、對仿真結果進行分析，總結設計參數(shù)與牽引電場分布的關系，確定設計方向。4、根據(jù)分析結果對牽引電極的結構參數(shù)進行優(yōu)化設計，制備實驗樣品。5、利用高速相機等實驗手段，對不同設計方案進行噴霧效果的對比實驗，并記錄實驗數(shù)據(jù)。6、分析實驗結果，進一步優(yōu)化設計方案?！绢A期成果】1、優(yōu)化設計的牽引電極。2、基于有限元仿真技術的電噴霧模型。3、可行、有效的電噴霧的優(yōu)化設計方案。4、電噴霧相關實驗數(shù)據(jù)?！緯r間安排】1-3個月：文獻調(diào)研、電噴霧模型建立、仿真計算4-6個月：仿真結果分析、牽引電極設計、制備實驗樣品7-9個月：實驗驗證、數(shù)據(jù)分析、設計成果展示【研究難點】1、精度要求高，有限元仿真計算方法與實驗結果相符合的難度較大。2、牽引電極的結構設計較為復雜，需要考慮多種因素和制備工藝。3、與傳統(tǒng)電噴霧技術相比，納升電噴霧技術具有特殊性，需要深入了解并考慮其特性?！緟⒖嘉墨I】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