微纳米尺度流动实验研究的问题与进展_李战华

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微尺度流体流动的研究进展

微尺度流体流动的研究进展引言微尺度流体流动是涉及微观尺度领域的重要研究课题之一。

随着纳米技术的快速发展和应用的增多，对微尺度流体流动的研究越来越受到关注。

微尺度流体流动不同于传统尺度下的流体流动，其特殊的物理和化学性质对其流动行为产生了独特的影响。

本文将介绍微尺度流体流动的研究进展，并着重讨论了相关研究的最新成果和未来的发展方向。

微尺度流体流动的基本原理微尺度流体流动的基本原理包括流体的微尺度效应、流体的非线性行为和流体力学方程的修正。

在微观尺度下，流体与固体相互作用的表面效应变得更加显著，表现为接触角的变化、毛细管效应的出现等。

同时，流体在微尺度下也表现出非线性行为，如流体的剪切率增加会导致粘度的变化。

此外，流体力学方程在微尺度下也需要进行修正，以考虑微观尺度效应和非线性行为对流动的影响。

微尺度流体流动的数值模拟数值模拟在微尺度流体流动研究中发挥着重要的作用。

通过数值模拟，可以对微尺度流体流动的特性进行深入研究，并预测流动行为。

在数值模拟中，常用的方法包括分子动力学模拟、连续介质模型和混合模型等。

其中，分子动力学模拟是一种基于分子尺度的方法，可以直接模拟流体分子的运动。

连续介质模型基于连续介质假设，将流体视为连续介质，并使用流体力学方程进行数值求解。

混合模型结合了分子动力学模拟和连续介质模型的优势，既能考虑微观尺度效应，又能在较大尺度上进行模拟。

微尺度流体流动的实验研究实验研究是微尺度流体流动研究中另一个重要的手段。

通过实验可以直接观察流动行为，并验证数值模拟结果的准确性。

常用的实验方法包括微流体芯片技术、纳米流体实验和光学显微技术等。

微流体芯片技术可以制造具有微米级通道的芯片，用于观察微尺度流体流动的行为。

纳米流体实验可以通过纳米级颗粒的追踪来观察流动行为。

光学显微技术通过观察流体与光的相互作用来研究流动行为。

微尺度流体流动的应用微尺度流体流动在多个领域有着广泛的应用。

在生物医学领域，微尺度流体流动可以用于细胞分离、疾病诊断和药物传输等。

关于液固界面滑移长度测量的讨论 1)

第七届全国流体力学学术会议论文摘要集桂林 20121）作者衷心感谢国家自然科学基金(10872203)和中国科学院知识创新项目(KJCX2-YW-H18)的支持2）联系作者Emai ：lili@关于液固界面滑移长度测量的讨论1）李战华*, 2)，郑旭**（中国科学院力学研究所LNM 室，北京 100190）摘要：液固界面滑移是微纳尺度流动中一个重要的问题。

然而目前不同实验方法或得的测量结果以及与分子动力学模拟结果相比均存在着较大的差异。

本文将从实验的角度出发，分别介绍目前常用的两种滑移长度的测量方法。

通过本课题组使用MicroPIV/NanoPIV 进行滑移长度的测量结果与文献中SFA/AFM 方法的测量结果进行比较，讨论了不同测量方法的优缺点及其对测量结果的影响。

希望通过本文的讨论，使读者能对滑移长度实验结果有更客观的认识。

关键词：滑移长度；微纳尺度流动；Micro/NanoPIV 测量；液固界面1. 引言：微纳尺度流动中，液固边界滑移问题已经得到了人们的关注。

流体滑移边界条件常常采用Navier 提出来的线性滑移模型来描述[1]：w w slip zu b b u |∂∂==γ (1) 其中u slip 为边界上的流体滑移速度，b 为滑移长度，w γ为流体在壁面剪切率。

但目前定量确定滑移长度b 仍然众说纷纭。

物理上，在光滑液固界面上的边界滑移，主要取决于界面附近液固分子间的相互作用以及分子的排列结构等[2][3]。

分子动力学(MD)模拟的结果表明，对于光滑亲水表面，滑移长度b 一般仅与分子尺度相当；即使对于光滑疏水甚至超疏水表面(接触角达到150˚)，b 也只能达到5-10个纳米。

另一方面，要实验测量滑移长度，首先需要将测量精度提高到纳米尺度，近来随着技术的发展，人们已经有可能在这个尺度上测量界面滑移了。

目前，比较成熟的两大类测量方法包括：（1）使用纳米示踪粒子测量速度的MicroPIV/NanoPIV ；（2）测量界面力的SFA/AFM 。

纳米流体力学中的挑战和机遇

纳米流体力学中的挑战和机遇纳米流体力学是一个正在不断发展的新兴领域，该领域主要研究流体在微观尺度下的运动和行为。

随着纳米技术的发展和应用范围的扩大，对纳米流体力学的研究需求日益增长。

本文将重点探讨纳米流体力学领域中面临的挑战和机遇。

挑战1. 尺度效应：由于纳米尺度下的流体运动受到表面张力、表面粗糙度、表面电荷、温度等因素的影响，难以用传统的流体力学理论来描述。

例如，在纳米通道中流体的摩擦和阻力会受到表面分子的限制，而且纳米通道的表面活性会对管道的流量和流速产生影响。

如何准确地描述流体的行为是纳米流体力学研究的一个主要挑战。

2. 表面化学：从分子层面理解表面化学现象对纳米流体力学的研究非常重要。

传统流体力学理论通常默认表面是光滑且无限厚，而纳米尺度下表面化学对流动和传热的影响则不可忽略。

例如，在纳米流体的稳定和流动控制中，表面张力的大小和表面的化学性质都起着至关重要的作用。

3. 器件制造：制造纳米流体学器件，如纳米通道、纳米阀门和纳米管道等，是纳米流体力学的核心问题。

这些器件的制造需要高精度、高稳定性、高可重复性的加工工艺，因此，制造和设计可控制的、高质量的纳米流体力学器件的技术难度很大。

机遇1. 应用前景广泛：纳米流体力学作为一门新的交叉学科，显示出了广泛的应用前景。

例如，在生物医学、化学、环境、电子和能源等领域，纳米流体力学所涉及的微流控、微芯片、纳米阀门、纳米泵等技术已经广泛应用。

随着纳米技术和信息技术的不断发展，纳米流体力学的应用前景将不断拓展。

2. 有助于深入理解分子运动：纳米尺度下的流体运动表现出非常奇特的性质，例如流体分子可以通过热力学扰动和应力到达从远处无法达到的区域。

纳米流体力学的研究可帮助深入理解和建立这些现象背后的物理和化学机制。

3. 有利于纳米制造和传输：纳米流体力学的研究对纳米制造和传输具有重要意义。

通过对纳米流体的控制，可以实现纳米颗粒和分子的分离、拼接和传输。

这将有助于开发利用高效的纳米制造和传输技术。

小尺度流体力学微流体和纳米流体的研究现状

小尺度流体力学微流体和纳米流体的研究现状小尺度流体力学是研究微观尺度流体行为的学科领域，主要关注微尺度下的流体运动、传热和质量传递等问题。

而微流体和纳米流体则是小尺度流体力学领域的两个重要分支，它们在生物医学、能源、环境等领域中有着广泛的应用。

本文将对微流体和纳米流体的研究现状进行综述。

一、微流体的研究现状微流体是指在微观尺度下流体的行为和性质，常用于研究微小通道中的流动、混合和反应等。

近年来，微流体领域的研究发展迅速，涉及到许多重要的技术和应用。

1.1 微流体的制备技术为了实现微流体的制备和控制，研究人员开发了各种微流体制备技术。

其中，微流控芯片是一种常见的制备工具，通过对微通道的设计和制备，可以实现对流体的精确调节和操控。

此外，还有基于纳米材料制备的微流体系统，如纳米孔阵列、纳米管道等，这些技术为微流体研究提供了更多的选择和可能性。

1.2 微流体的应用领域微流体技术在许多领域中都有着广泛的应用。

在生物医学领域，微流体技术可以用于细胞培养、药物筛选、基因测序等方面；在化学分析领域，微流体技术可以实现对微量样品的快速分析和检测；在环境监测领域，微流体技术可以用于水污染监测、大气分析等方面。

此外，微流体技术还在能源、材料科学等领域得到了广泛应用。

二、纳米流体的研究现状纳米流体是指纳米颗粒或纳米结构相互作用下的流体行为，它的研究对于传统流体力学的发展具有重要意义。

纳米流体的研究充满了挑战，但也带来了许多新的机遇。

2.1 液体纳米流体液体纳米流体是指纳米颗粒悬浮在液体介质中的流体体系。

研究人员通过调控纳米颗粒的浓度、尺寸和形状等因素，成功实现了对液体纳米流体的调控和控制。

在此基础上，液体纳米流体被广泛应用于催化、能源存储等领域。

2.2 气体纳米流体气体纳米流体是指纳米尺度下气体的流动行为，研究气体纳米流体对于理解纳米尺度下气体的传输和输运行为具有重要意义。

目前，研究人员通过模拟和实验等手段，对气体纳米流体的性质和行为进行了深入研究，并在气体分离、气体传感等方面取得了一定的进展。

微小尺度下的纳米流体力学研究

微小尺度下的纳米流体力学研究纳米流体力学是研究在纳米尺度上的流体行为和流体力学性质的领域。

纳米尺度的流体力学是一个新兴的研究领域，它包括纳米尺度下的流体流动、纳米颗粒的运动以及表面和界面效应等。

这些现象对于纳米技术的发展和应用具有重要意义。

在微小尺度下，流体的行为与传统的宏观尺度有很大的差异。

由于纳米尺度下的流体具有高表面张力和低惯性力的特点，流体流动成为了一个复杂且具有挑战性的问题。

因此，研究纳米流体力学对于理解和控制纳米尺度下的流体行为和开发相应的纳米技术有着重要的意义。

在纳米流体力学的研究中，常用的测试技术包括扫描探针显微镜（AFM）、原子力显微镜（STM）和纳米颗粒追踪技术等。

利用这些技术，研究人员能够观察到纳米尺度下的流体行为和表面效应，从而揭示流体在纳米尺度下的特殊性质。

纳米流体力学的研究中，关注的问题包括纳米尺度下的流体流动、纳米颗粒运动以及纳米尺度下的表面效应等。

对于纳米尺度下的流体流动，研究人员发现流体的黏度随着纳米颗粒的直径减小而增加，同时还发现了在纳米尺度下流体具有的离子层分离现象。

这些结果表明，在纳米尺度下的流体具有独特的流动行为。

纳米颗粒的运动是纳米流体力学研究中的另一个重要问题。

由于纳米颗粒在纳米尺度下具有较大的比表面积，表面效应对其运动具有显著的影响。

通过研究纳米颗粒在纳米尺度下的运动规律，不仅可以揭示纳米颗粒的物理性质，还可以为纳米技术的应用提供参考。

纳米尺度下的表面效应也是纳米流体力学研究中的重要问题。

由于纳米尺度下的表面面积相对较大，表面效应对流体的行为产生了显著影响。

研究人员发现，纳米尺度下的表面效应会导致流体的流动速度变化、流体分子的排列变化以及润湿性的改变等。

对于纳米尺度下的流体行为的研究，表面效应是一个不可忽视的因素。

综上所述，微小尺度下的纳米流体力学研究是一个重要且具有挑战性的领域。

通过研究纳米尺度下的流体行为和流体力学性质，可以为纳米技术的发展和应用提供科学依据，推动纳米领域的进一步发展。

微流控技术在化学实验中的应用研究

微流控技术在化学实验中的应用研究近年来，微流控技术在各个领域都得到了广泛的应用和迅猛的发展。

作为一种基于微型尺度流体操控的技术，它在化学实验中正在发挥越来越重要的作用。

本文将探讨微流控技术在化学实验中的应用研究。

1. 微流控技术简介微流控技术是指在纳米级至毫米级尺度上，对流体进行精确操控和处理的技术。

通过利用微细结构和微通道实现流体的分割、混合、传输和检测等操作，从而实现化学实验的微型化和高通量化。

微流控技术具有体积小、实验速度快、重复性好等优势，因此在化学实验中具有广阔的应用前景。

2. 微流控技术在样品前处理中的应用样品前处理是化学实验中的重要环节，它的质量影响着实验结果的准确性。

传统的样品前处理方法存在着操作繁琐、耗时长等问题。

而微流控技术的应用可以显著提高样品前处理的效率和重复性。

例如，研究人员可以利用微流控芯片进行样品的自动混合、过滤和浓缩等处理步骤，从而简化实验操作并提高分析灵敏度。

3. 微流控技术在反应条件优化中的应用化学反应条件的优化对于反应的高效进行至关重要。

传统的方法需要大量的试剂和反应时间，而微流控技术的应用则可以在微型尺度上进行反应条件的优化。

研究人员可以通过微流控芯片构建多通道反应系统，同时调整不同通道中的温度、反应时间和反应物浓度等参数，从而实现高通量的反应条件优化。

这种方法使研究人员能够以更少的试剂和时间获得更多的反应信息。

4. 微流控技术在分析检测中的应用微流控技术在分析检测方面也发挥着重要作用。

传统的分析检测方法需要大量的样品和试剂，并且操作繁琐。

而利用微流控芯片进行分析检测，则可以显著减少分析所需的样品和试剂，同时提高检测灵敏度。

研究人员可以将样品引入微流控芯片中的微通道，利用电化学、光学等方法进行实时监测和定量分析。

这种方法不仅可以大大缩减实验流程，还可以提高分析的精确性和快速性。

5. 微流控技术在生物分析中的应用此外，微流控技术在化学实验中还广泛应用于生物分析领域。

流体动力学中的微尺度流动问题研究

流体动力学中的微尺度流动问题研究引言流体动力学是研究流体力学规律的科学，其应用范围广泛，包括大尺度和微尺度的流动问题。

本文将重点研究流体动力学中的微尺度流动问题，探讨其研究现状、挑战与前景。

1. 微尺度流动问题的研究背景微尺度流动指的是流体在微米尺度下的运动行为，主要包括纳米尺度的流动和微米尺度的流动。

随着纳米技术的发展和应用，微尺度流动问题受到了越来越多的关注。

微尺度流动具有许多特殊的物理现象和力学行为，与传统的宏观流体动力学存在很大差异，因此需要深入研究微尺度流动问题。

2. 微尺度流动问题的研究现状目前，微尺度流动问题的研究主要集中在以下几个方面：2.1 界面效应在纳米尺度下，由于表面张力和壁面效应的存在，流体的流动行为受到界面效应的显著影响。

研究人员通过理论模拟和实验测试，探究了界面效应对微尺度流动行为的影响，并提出了相应的理论模型和数值计算方法。

2.2 湍流效应与宏观流体动力学不同，纳米尺度下的流体流动通常是属于稳态流动，很少出现湍流现象。

然而，在特定条件下，纳米尺度流动中的湍流效应仍然存在，并且具有一些特殊的现象和行为。

研究人员通过实验观测和数值模拟，探索了纳米尺度流动中湍流效应的机制和规律。

2.3 分子扩散效应由于纳米尺度流动中分子的热运动，分子扩散效应在微尺度流动问题中起着重要作用。

研究人员通过理论推导和数值计算，研究了纳米尺度下的分子扩散行为，并提出了相应的模型和方法。

2.4 液体晶体流动液体晶体是一种介于晶体和液体之间的形态，具有特殊的流动行为和力学性质。

研究人员通过实验和理论模拟，研究了液体晶体在微尺度下的流动行为，并提出了相应的理论描述和数值计算方法。

2.5 生物流体力学微尺度流动问题在生物学和医学领域中具有重要的应用价值。

研究人员通过实验和理论研究，探究了微尺度流动在生物体内的行为和作用机制，以及其在疾病诊断和治疗中的应用前景。

3. 微尺度流动问题研究的挑战尽管微尺度流动问题受到了广泛的关注，但在研究过程中仍然存在许多挑战：3.1 实验条件的限制由于微尺度流动问题是在纳米或微米尺度下进行研究，需要使用高精度的实验设备和技术。

微纳米尺度下材料力学行为的模拟与实验研究

微纳米尺度下材料力学行为的模拟与实验研究随着微纳米科技的快速发展，对材料力学行为在微纳米尺度下的研究越来越受到关注。

微纳米尺度下材料的特殊性质和行为使得传统的连续介质力学理论无法详尽解释和预测材料的力学行为。

因此，模拟与实验研究在这一领域的发展变得至关重要。

一、微纳米尺度下材料力学行为模拟的方法与进展1. 原子分子动力学（MD）模拟原子分子动力学（MD）模拟是一种重要的方法，用于模拟物质在原子尺度下的运动。

它基于牛顿运动定律，通过计算每个原子的受力和能量，模拟材料的力学行为。

MD模拟可以提供详细的原子尺度信息，包括应力、变形等。

然而，由于材料在微纳米尺度下存在大规模的原子移动和变形，MD模拟的计算量非常大，限制了其应用范围。

2. 分子动力学（MD）模拟分子动力学（MD）模拟是一种模拟方法，用于研究材料的力学行为。

与原子分子动力学（MD）模拟不同，分子动力学（MD）模拟将材料看作是由分子组成的，能够模拟材料的变形、断裂等力学行为。

分子动力学（MD）模拟可以在较大尺度上模拟材料的行为，但仍存在计算量大的问题。

3. 有限元法（FEM）有限元法（FEM）是一种用于分析材料和结构力学行为的数值方法。

它将材料和结构分割成离散的有限元素，通过求解离散方程得到材料的应力和变形。

有限元法（FEM）可以模拟不同尺度的材料，包括微纳米尺度下的材料。

但是，由于有限元法（FEM）基于连续介质力学，对于描述原子尺度下的行为仍然存在局限性。

二、微纳米尺度下材料力学行为实验的方法与进展1. 原子力显微镜（AFM）原子力显微镜（AFM）是一种常用的表征微纳米尺度下材料力学行为的实验方法。

通过在材料表面扫描探针，可以获得材料表面的高度信息，从而了解材料力学行为。

原子力显微镜（AFM）不仅可以测量材料的表面形貌，还可以测量纳米尺度下的力学性质，如刚性、弹性等。

2. 压痕实验压痕实验是一种常见的实验方法，用于研究材料的力学行为。

通过在微纳米尺度下对材料进行压痕，可以获得材料的硬度、弹性模量等力学参数。

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８卷第３期第２
实验流体力学Ｖｏｌ．２８，Ｎｏ．３，ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｘｅｒｉｍｅｎｔｓｉｎＦｌｕｉｄＭｅｃｈａｎｉｃｓＪｕｎ．２０１４ｐ
（）中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室，北京１００１９０微纳米实验流体力学研究的流动特征尺度在１处于宏观流动到分子运动的过渡区。连ｍｍ～１ｎｍ范围，摘要：续介质力学与量子力学这两个经典理论的衔接，提出了诸如连续性假设适用性、边界滑移等基本理论问题。同时从微纳米尺度研究界面处液／固／气的耦合，化学、电学性质对流动的影响值得关注。微纳米实验测量仪器融入了。本文围绕连续性力、电等测量手段，要求测量空间精度达到ｎ力的测量精度达到ｐ时间分辨率达到ｎＮ，ｍ量级，ｓ／边界滑移、微纳米粒子布朗运动及微尺度涡旋测量等问题，介绍了Ｍ示踪粒子流场显假设适用性、ｉｃｒｏＮａｎｏＰＩＶ、示等技术应用于微纳流场观测的进展与难点。目前微纳米流动测量仍然沿着经典流体力学测量 “ 小型化” 的思路开展，而纳尺度的测量期待着新的实验方法与技术的提出。／微／纳流动；实验测量；界面ＭｉｃｒｏＮａｎｏＰＩＶ；关键词：Ｏ３６３．２文献标识码：Ａ中图分类号：
，ＬｉＺｈａｎｈｕａＺｈｅｎＸｕｇ（，，）ＬＮＭ，ＩｎｓｉｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃｓＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓＢｅｉｉｎ００１９０，Ｃｈｉｎａ１ｙｊｇ：／ｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｍｉｃｒｏｎａｎｏｓｃａｌｅｅｘｅｒｉｍｅｎｔａｌｆｌｕｉｄｍｅｃｈａｎｉｃｓｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅｆｌｕｉｄｆｌｏｗｗｉｔｈｔｈｅＡｐｔｉｃａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎｆｒｏｍａｂｏｕｔ１ｍｍｔｏ１ｎｍ，ｗｈｉｃｈｉｓａｌｓｏｔｈｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｒａｎｅｆｒｏｍｔｈｅｍａｃｒｏ－ｙｐｇ：ｓｃｏｉｃｆｌｏｗｔｏｍｏｌｅｃｕｌａｒｍｏｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｗｏｃｌａｓｓｉｃａｌｔｈｅｏｒｉｅｓｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｕｍｐ，ｍｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃｓｆｏｒｗａｒｄｓｏｍｅｂａｓｉｃｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｉｋｅｔｈｅｕａｎｔｕｍｕｓｔｓｒｏｂｌｅｍｓｑｐｐ，ｏｆｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｉｔｈｏｔｈｅｓｉｓａｎｄｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｓｌｉＩｎｔｈｅｍｅａｎｔｉｍｅｄｕｅｔｏｔｈｅｃｏｕｌｉｎｖａｌｉｄｉｔｙｙｐｙｐ．ｐｇｙ／／／，ｏｆｔｈｅｌｉｕｉｄｓｏｌｉｄｉｎｍｉｃｒｏｎａｎｏｓｃａｌｅｉｔｉｓｗｏｒｔｈｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｉｎｔｅｒａｓｈａｓｅｓ－ｑｙｇｇｐ，ｍ／ｆａｃｉａｌｃｈｅｍｉｓｔｒａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃｏｎｔｈｅｆｌｏｗ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅｉｃｒｏｎａｎｏｅｘｅｒｉｍｅｎｔａｌｄｅｖｉｃｅｓｒｏｅｒｔｉｅｓｙｐｐｐ，ｓｈｏｕｌｄｉｎｔｅｒａｔｅｆｏｒｃｅａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｒｅｕｉｒｅａｎａｎｏｍｅｔｅｒｍｅａｓｕｒｉｎｓａｃｅｇｙｑｇｐ，ａｐＮｆｏｒｃｅａｎｄａｎａｎｏｓｅｃｏｎｄｔｉｍｅｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓｆｏｃｕｓｅｓｏｎｔｈｅｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｒｅｃｉｓｉｏｎａｅｒ－ｐｐｐ，，／ｒｏｂｌｅｍｓｏｆｖａｌｉｄｉｔｏｆｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｉｔｈｏｔｈｅｓｉｓｂｏｕｎｄａｒｓｌｉＢｒｏｗｎｉａｎｍｏｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏｐｙｙｐｙｙｐ／ｎａｎｏａｎｄｍｉｃｒｏｖｏｒｔｅｘｆｌｏｗ，ａｎｄｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅａｎｄｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓｏｆｍｉｃｒｏａｒｔｉｃｌｅｓｒｏｒｅｓｓｅｓ－ｐ－ｐｇ／／ｎａｎｏｆｌｏｗｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｂＭｉｃｒｏＮａｎｏＰＩＶａｎｄｍｉｃｒｏｎａｎｏｓｃａｌｅｆｌｏｗｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎｕｓｉｎｔｒａｃ－ｙｇ，／ ” ｅｒｓ．Ｕｔｏｄａｔｅｔｈｅｓｔｕｄｏｆｍｉｃｒｏｎａｎｏｆｌｏｗｉｓｓｔｉｌｌｆｏｌｌｏｗｉｎｔｈｅｉｄｅａｏｆ“ ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｐｙｇ，，ｃｌａｓｓｉｃａｌｆｌｕｉｄｍｅｃｈａｎｉｃｓｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｈｏｗｅｖｅｒｔｈｅｎａｎｏｆｌｏｗｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｕｒｅｎｔｌｎｅｅｄｓｔｈｅｇｙｎｅｗｔｅｃｈｎｉｕｅｓａｎｄｍｅｔｈｏｄｓ．ｑ：／；／ｅｗｏｒｄｓｍｉｃｒｏｎａｎｏｆｌｏｗ；ｅｘｅｒｉｍｅｎｔａｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＭｉｃｒｏＮａｎｏＰＩＶ；ｉｎｔｅｉｎｔｈｅｅｘｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｏｆＭｉｃｒｏＮａｎｏｓｃａｌｅｆｌｏｗｒｏｂｌｅｍｓｒｏｒｅｓｓ－ｐｙｐｐｇ
；收稿日期：修订日期：２０１４０２２１２０１４０４０８－－－－）基金项目：国家自然科学基金（１１２７２３２２，１１２０２２１９
其流体力学方程组的连续性假设的适用性要考虑；次，宏观流体力学常用的无滑移边界条件由滑移边界条件替代的问题。微纳流动的最大特点是流体被 “ 限制” 在“ 狭小 ” 空间中流动。表、界面作用（如静电力、范德华力等）的距离一般小于微米尺度，在宏观尺度下可以忽略，而在微纳米流动中可能起主导作用。已经微纳米尺度下流体连续性假设适用性问题，
１微纳米流动研究的尺度范围和测量仪器
１．１微纳流动的尺度范围跨越了ｍｍ～１ｎｍ，微纳米流动的尺度范围从１从宏观尺度到分子尺度的６个数量级。在这个范围内，实验流体力学面临哪些物理问题呢？首先，宏观
０１４年０６月２：／ｄｏｉ１０．１１７２９ｓｌｔｌｘ２０１４００１８ｙ
（）文章编号：１６７２９８９７２０１４０３０００１１１－－－
微纳米尺度流动实验研究的问题与进展
李战华，郑旭
２
）实验流体力学（第２２０１４８卷
从实验角度验证了，目前认为微米以上尺度管道仍符合经典流体力学理论
／引用格式：ＬｉＺＨ，ＺｈｅｎＸ．ＴｈｅｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｒｏｒｅｓｓｉｎｔｈｅｅｘｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｏｆＭｉｃｒｏＮａｎｏ－ｓｃａｌｅｆｌｏｗ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｘｅｒｉｍｅｎｔｓｉｎＦｌｕｉｄＭｅ－ｇｐｐｇｐｙｐ：：ｃｈａｎｉｃｓ，２０１４，２８（３）１－１１．李战华，郑旭．微纳米尺度流动实验研究的问题与进展．实验流体力学，２０１４，２８（３）１－１１．