黄迦乐
,
金滔
,
汤珂
工程热物理学报
搭建了微通道流动特性实验台,对直径为20μm和50 μm的微石英管以及一种多孔光纤内的气体流动特性进行了研究.重点考察了不同流量下微通道进出口两端的压力降,进而计算获得在不同雷诺数下对应的流动摩擦因数以及泊肃叶数,并将实验与基于N-S方程的数值模拟结果进行对比分析.在实验研究的流量范围内,微通道内流动的克努森数部分进入滑移区,而毛细玻璃管和多孔光纤的摩擦因数呈现出比常规尺寸通道增大的现象.
关键词:
微通道流动
,
多孔光纤
,
微石英管
,
流阻
,
摩擦因素
孙杰
,
何雅玲
,
陶文铨
工程热物理学报
本文采用有限容积(FV)-分子动力学(MD)耦合算法对微通道内的液体流动进行了模拟研究.分析了通道宽度以及流固作用势强度对流体流动形式和壁面滑移速度的影响.结果显示:通道宽度减小与流固作用势的减弱都会使速度分布与宏观尺度下的分析解出现更大偏离,滑移速度与滑移长度明显增加.对于流体为液体氩,壁面为金属铂的工况条件,当通道宽度超过约0.6μm时,滑移速度不足最大流速的0.5%,滑移长度不足通道宽度的0.2%.
关键词:
分子动力学
,
有限容积法
,
耦合算法
,
微通道流动
,
速度滑移
刘彬武
,
刘朝
,
刘娟芳
工程热物理学报
本文建立了周期外力作用下流体在微通道间流动模型.以此模型为基础,模拟计算了氩在亲水性和憎水性平行平板壁面间的流动过程,并对速度分布、温度分布等进行了统计.模拟结果表明在憎水性壁面附近,易观察到速度滑移和温度阶跃现象,而亲水性壁面上则反之.与N-S方程和能量方程的解进行了比较,亲水性通道速度和温度的模拟结果与分析解吻合较好,憎水性通道的模拟结果与分析解相差较大.同时,对300℃下不同密度水的流动进行了模拟,随着密度的增大,在壁面附近流体流动特性发生了变化.
关键词:
分子动力学模拟
,
微通道流动
,
亲水性
,
憎水性
黄迦乐
,
沈崴
,
金滔
,
张阿平
,
汤珂
,
严国锋
工程热物理学报
采用N—S方程对长5cm、孔径5μm的圆孔型多孔光纤通道中气体流动的流场进行了数值模拟，并利用Albertoni模型和Sreekanth模型将一阶和二阶滑移边界条件引入到计算中。通过比较有、无速度滑移两类边界条件的模拟结果，发现在滑移流域内，滑移边界条件对流场的影响最大可达10％。此外，还探讨了多孔光纤微通道流动中气体压力与速度的范围，为后续实验工作的开展打下理论基础。
关键词:
多孔光纤
,
滑移边界条件
,
微通道流动
