邓梓龙
,
张程宾
,
陈永平
,
施明恒
工程热物理学报
将Cantor集分形引入到微通道粗糙表面形貌的构建中,建立了粗糙微通道内气体流动的理论模型,采用格子Boltzmann方法模拟研究了表面粗糙对微尺度气体流动的影响,比较了粗糙和光滑微通道内气体流动特性.研究结果表明,气体的稀薄程度对微通道内气体流动特性有重要影响.无论通道是否光滑,随着Knudsen数的增加,微通道内气体流动Poiseuille数都将随之减小,但粗糙微通道中气动Poiseuille数大于光滑微通道.另外,粗糙微通道内的气体流动Poiseuille数受统计粗糙高度变化的影响较大,受分形维数变化的影响则较弱.
关键词:
Cantor集
,
粗糙
,
微通道
,
格子Boltzmann
邵霞
,
潘剑锋
,
薛宏
,
王谦
,
唐爱坤
工程热物理学报
在不同马赫数和努森数条件下,采用DSMC方法对微通道库埃特流动进行直接模拟.结果表明:近壁处速度滑移随着Kn数的增加而增大,增加壁面平移速度将会导致板间的气体温度和压力随之显著增加.在过渡流区,气流速度的增幅受到Kn(努森)层的抑制,在接近自由分子流区后逐渐分布均匀;通道内温度和压力呈现中间高、近壁区域低的分布,在流动趋向自由分子流时,通道内温度和压力分布趋向均匀.
关键词:
微通道
,
库埃特流动
,
DSMC方法
,
模拟
相威
,
叶丁丁
,
廖强
,
李俊
,
朱恂
工程热物理学报
采用高速摄影仪对自行制备的水力直径为0.5 mm的水平微通道内气液两相流动进行了可视化实验研究,获得异形截面微通道内气液两相流型图,并与文献中微通道内气液两相流型图进行了对比.结果表明:在实验工况下,异形截面微通道内发现了泡状流,弹状流及平行流,且由于表面张力和憎水通道壁面的作用使得平行流易发生于该微通道内.此外,异形截面的形状和壁面润湿性对微通道内的流型及流型转换影响较大.
关键词:
微通道
,
异形截面
,
气液两相流
,
流型
齐守良
,
张鹏
,
王如竹
工程热物理学报
对直径为0.531,0.834,1.042和1.931 mm的圆形微通道内液氮的单相流动和传热进行了实验研究.在10,000～90,000的高雷诺数范围内,测量了流动摩擦系数、局部和平均对流换热系数.结果表明,流动摩擦系数随微通道壁面粗糙度的增加而变大.微通道中局部对流换热系数受到液氮导热系数变化的影响沿管程逐渐下降约12.5%.传统的Gnielinski换热关联式经过流动摩擦系数的修正后与实验换热系数符合较好.
关键词:
微通道
,
摩擦系数
,
对流换热
,
液氮
杨丹娜
,
王林
,
张潇娴
,
王东卫
,
谌志强
,
李赛
功能材料
流体排布法是实现碳纳米管定向排列的一种简单的方法。采用流体排布法在具有浸润性图案化的基底上成功地对单壁碳纳米管（SWNTs）束进行了水平方向上的排布。将SWNTs悬浮液滴入光刻胶制成的微通道中,在流体剪切力作用下,弯曲的SWNTs在一定程度上会被拉伸并且平行地排列在纳米级宽度的微通道中。将排列好的SWNTs阵列转移到一些不同间距的金电极对上面,制作成碳纳米管场效应晶体管（CNTFET）。CNTFET的电性能测试结果表明,制备的SWNTs束可以制造出不同电极间距同时具有良好电性能的CNTFET。
关键词:
单壁碳纳米管
,
微通道
,
毛细管力
,
碳纳米管场效应晶体管
申小中
,
陈振乾
,
施明恒
工程热物理学报
微通道中的介电泳颗粒流动是芯片实验室装置的最重要应用之一.生物和医学领域的实际应用中,为获得足够的介电泳颗粒控制能力,在高电导率的电解溶液上施加强电场,而这将引起溶液温度的明显升高.本文建立了介电泳颗粒流动中的电场分布和焦耳热效应的理论模型.对介电泳微通道中电解溶液中的电场与温度场进行了计算,分析了介电泳作用下产生的焦耳热对微通道内温度场的影响.
关键词:
介电泳
,
微通道
,
颗粒流动
,
焦耳热
云和明
,
陈宝明
,
程林
工程热物理学报
以粗糙平行平板微通道为研究对象,以三角形锯齿状粗糙元模拟固体表面的粗糙度,采用CFD流体固体共轭传热技术数值研究了绝对粗糙度和相对粗糙度对平行平板微通道流动和传热特性的影响,着重分析了粗糙度和流体速度对水力入口段长度和热力入口段长度的影响规律,同时研究了相对粗糙度对微通道转捩雷诺数的影响,为进一步揭示微微通道的流动和传热机理提供了依据.
关键词:
微通道
,
粗糙元
,
共轭传热
,
CFD
贺群武
,
王秋旺
,
罗来勤
,
陶文铨
工程热物理学报
本文采用直接模拟蒙特卡罗方法对二维微通道内Poiseuille流动进行了数值模拟,通过对不同网格密度下计算结果与"收敛"结果的比较,得到了计算网格特别是子网格系统对计算结果的影响;在此基础上,发展了基于Delaunay三角形非结构网格的子网格系统,讨论了采用该子网格的非结构化网格对模拟结果的影响,结果表明:该方法能有效提高模拟的准确性,而常规无子网格的非结构网格将"虚假"地增加气体流动的稀薄性.
关键词:
直接模拟蒙特卡罗
,
Delaunay三角形非结构网格
,
子网格
,
微通道
