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分形树状微通道中流体流动特性研究的任务书
任务书
一、背景
微通道在化学、生物、医学、环境等领域中有着广泛的应用。分形树状微通道是一类优异的微通道结构，其树状分形结构使其具有较大的表面积和流体流动动态摩擦减小的特性，从而增强了传质、传热等过程。近年来，分形树状微通道在生物检测、微反应器、分离、污水处理等方面的应用不断拓展。
流体流动特性是分形树状微通道研究中的重要课题。由于分形树状结构的复杂性，流体在其中的运动规律和流动特性不同于传统微通道中的流体流动规律。因此，针对分形树状微通道中流体流动特性的研究具有重要意义。
二、任务
本研究旨在探究分形树状微通道中流体流动特性，具体任务如下：
1.建立数学模型，分析分形树状微通道中流体在不同流速下的流动特性。
2.设计实验方案，利用微型流体芯片制造工艺制备出分形树状微通道样件。
3.建立实验装置，通过纳米压力传感技术等手段测量流体在分形树状微通道中的运动规律和流动特性。
4.通过对比实验和模拟分析结果，探究分形树状微通道中流体流动特性的规律，分析流体在不同条件下的流动行为、压力分布以及传质、传热等过程。
5.设计实验验证方案，利用分形树状微通道结构进行药物输送、污水处理等实际应用并验证效果。
三、要求
1.期望能够实现分形树状微通道中流体流动特性的探究，结合实验和数值模拟手段进行研究，对分形树状结构的流体行为和性能进行深入探究。
2.研究内容需要建立科学的理论模型，并且需要通过实验验证该模型的准确性和可靠性。
3.研究结果需要具有一定的学术价值和应用价值，要求研究报告符合学术规范，具有一定的科学性和技术性，包括研究设计、实验装置、实验结果分析和讨论等内容。
4.要求对研究结果进行深入分析和论证，从多个角度对研究结果进行解释和说明，提出进一步的研究思路和发展方向。
四、预期成果
完成本项研究后，预期得到以下成果：
1.发表不少于两篇论文，并参加国际或国内相关学术会议报告研究成果，以展示本研究的创新性和学术价值。
2.形成完整的研究报告，研究报告应具有完整的理论体系，准确的数据支撑和严密的逻辑证明。
3.实现分形树状微通道在药物输送、污水处理等方面的实际应用，并得到相应的应用成果。
五、时间计划
研究周期为1.5年，具体时间计划安排如下：
第一年：
1.第1-5个月，完成文献调研与数值模拟分析，建立流体在分形树状微通道中的数学模型。
2.第6-10个月，进行微型流体芯片制造工艺研究及制备分形树状微通道样件。
3.第11-12个月，进行分形树状微通道实验的设计及装置的搭建。
第二年：
1.第1-10个月，进行流体在分形树状微通道中的实际实验，在实验中获取数据并进行分析和探究。
2.第10-12个月，完成研究报告撰写、实验验证与成果展示。
以上时间计划仅供参考，可根据具体情况进行调整。
六、经费预算
本项研究的经费预算为20万元，其中包括器材、实验耗材、测试费用、人工费用等。具体预算细节和支出细则将在研究前制定和公布。
七、参考资料
1.H.J.Sung,S.Y.Park,T.H.Ryu,etal.Fractaltreelikemicrochannelsforenhancedmixingandthermaltransferperformance.InternationalJournalofHeatandMassTransfer.2013.
2.F.Hussain,M.M.Shanbhag,A.Yelley,etal.Fabricationoffractalbifurcatingmicrochannelnetworkusingultrafastlaserablationformicrofluidicmixing.JournalofMicromechanicsandMicroengineering.2014.
3.G.Qian,Y.Yang,Y.Liu,etal.Electroosmoticflowinrectangularmicrochannelswithfractal-likepatterns.MicrofluidicsandNanofluidics.2014.
8.研究组织
本项研究由本校XX学院XX实验室承担，研究组由本校XX教授担任负责人，共有XX位博士后、研究生、学士生参与。整个研究过程将遵守本校的学术研究和实验室管理规定，确保研究过程中实验数据的准确性和信度。