纳米流体和纳米流体

1.简介

纳流控是行为，操作，并且其被限制于纳米尺寸的结构的流体控制的研究，而纳米流体是一类含有纳米粒子的流体。既纳流控和纳米流体可以表现出较大的结构（例如，增加的粘度，增强的热导率，和特殊流变学和声学特性），这使得它们在许多应用中可能有用的未观察到新的物理行为。最近，纳米技术的进步引发了更大的动力来详细研究纳米流体和纳米流体。

2.工程在此发表特刊的概述

发表在这个特殊问题的论文涵盖范围广泛，从基本的物理概念，在纳流控和纳米流体领域应用技术的研究课题。实验和模拟研究都包括在内，它们可能会被大致分为三组。

它由4篇第一组的重点是气溶胶系统。粒度分布（PSD）是气溶胶粒子的最重要的性质之一。在题为他和谢“粒度分布进行布朗基于混凝对基于样条的方法和TEMOM模型的渐近性质”中，PSD是使用基于转换基于样条的方法有限矩重建的文件，并演变PSD经受布朗凝血及其渐近行为进行了研究。刘等人。数学上由在标题为纸建立两个连接人口平衡方程（PBEs）研究模式之间的纳米粒子动力学相互作用“上的纳米粒子的气溶胶拉丹系统模式之间的相互作用的研究”。在题为另一纸“散射截面矿物气溶胶用高斯光束的建模，”郑和汤研究基于所述广义Lorenz-Mie理论（GLMT）高斯光束中的非球形无机颗粒的散射截面。审查覆盖粒子流量的测量和纳米和微气溶胶分布和沉积是由周等人提出。在标题为他们的论文“实验访问量瀚德颗粒沉积在湍流与纳米效应。”讨论了环境湿度，粒子和表面性质，纳米颗粒形成，凝血，或对颗粒沉积进化现象的效果。

第二组由9篇论文和涉及范围广泛用于不同的应用微/纳米尺度颗粒物质类型（例如，固体颗粒，液滴，气泡，和柔性纤维）。为了理解膨胀聚合物和芯 - 壳微球之间的特性的差异，Diwu等。实验和数学研究这两种类型的微球的膨胀行为和设置朝向上使用油回收那些微球的优点有见地的讨论。详细信息可在论文题目是找到“核壳和聚合物微球的膨胀特性试验研究。”烟灰形成和演化的燃烧过程中都在不断探讨的问题。江等人。提出这样的烟灰形成和演化的逆流扩散火焰进行了研究论文题目是“逆流扩散火焰碳烟形成演化的随机模拟”。此外，两个详细气体动力学机理（ABF和KM2）也相互比较。Li等人。所用的体积的流体（VOF）方法在题为纸的超声场，调查微泡运输模式“单个微气泡在超声场的形状的振动”。 In another paper entitled “Molecular Dynamics Simulation of Nanoscale Channel Flows with Rough Wall Using the Virtual-Wall Model,” Lin et al. applied molecular dynamics simulation to study the nanoscale gas flow characteristics in rough channels. They mainly concerned the effect of roughness element geometry on flow behaviors and found that the fluid velocity decreased with increasing roughness element height. Qian et al. proposed a new design of spray-coating nozzle and quantitatively evaluated its enhanced performance of nanoparticle-coating uniformity using both numerical and experimental methods. Specific discussions can be found in the paper entitled “A New Spray Approach to Produce Uniform Ultrafine Coatings.” Using the lattice Boltzmann method (LBM) in the paper entitled “Two-Dimensional Numerical Study on the Migration of Particle in a Serpentine Channel,” Liu et al. numerically studied the migration of particles in a serpentine channel with parametric analyses of how Reynolds number and initial particle positions could impact particle migration behaviors. They also found that there existed a critical solid-to-fluid density ratio at which the particle traveled fastest in the channel. Lin et al. utilized the flexible fiber model and large eddy simulation (LES) to simulate the transport and deformation of a micro/nanoscale fiber in a jet flow field, in the paper entitled “Simulation of Motion of Long Flexible Fibers with Different Linear Densities in Jet Flow.” Yuan et al. constructed a coupled numerical model for nanorod-based suspension flow and investigated the convective heat transfer and resistance characteristics of the nanofluid duct flow in the paper entitled “Numerical Research on Convective Heat Transfer and Resistance Characteristics of Turbulent Duct Flow Containing Nanorod-Based Nanofluids.” Lin and Zhang studied the motion of cylindrical nanoparticles in a mixing layer using the pseudospectral method and discrete particle model in their paper entitled “Simulation and Visualization of Flows Laden with Cylindrical Nanoparticles in a Mixing Layer.” The effect of Stokes number and particle aspect ratio on the mixing and orientation distribution of cylindrical particles was analyzed.

第三组与电气问题流动和运输行为有关。为了研究电动驱动机构的目的由于感应电荷电渗流，Zhang等人。施加有限体积法来解决感应电荷在题为纸电渗透流“基于微泵的的感应电渗流设计与数值研究。”他们主要研究了流涡流以及他们的双电层的作用，结果可能是引起电渗流的微泵的实际应用非常有用。In Zhang and Zhang’s work entitled “Iterative Dipole Moment Method for the Dielectrophoretic Particle-Particle Interaction in a DC Electric Field,” an iterative dipole moment (IDM) method was applied to study the dielectrophoretic (DEP) forces of particle-particle interactions in a two-dimensional DC electric field. The relationship between the chain patterns and the DEP properties was found by tracking each particle movement.

3.结论

这期特刊文档纳流控和纳米流体和被录用的论文领域的一些新的应用和挑战表现出新的发现以及最近研发的概述多样性。然而，这种特殊的问题还远未到所有在纳流控和纳米流体研究当前的主题和趋势的详尽调查。纳流控和纳米流体的许多额外的重要研究问题仍然更深入地加以探讨。

利益冲突

作者宣称，他们没有利益冲突。

致谢

编辑们感谢本期特刊的参与者们的贡献和匿名审稿人的帮助和建设性意见，极大地改善了特刊的文章内容。

建中林
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