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圆形微通的对流换热特性研究

电子科技大学学报 2009年第3期38卷 476-480页

作者：刘焕玲贾建援殷磊西安电子科技大学机电工程学院西安710071

针对圆形微通道内流体的强迫对流问题,利用分离变量法求解了考虑轴向热传导、速度滑移和温度跳跃、粘度耗散和入口效应等因素的圆形微通道的控制方程,给出了流体温度场和努塞尔数的计算表达式。对圆形微通道换热特性进行了数值仿真,结... 详细信息

针对圆形微通道内流体的强迫对流问题,利用分离变量法求解了考虑轴向热传导、速度滑移和温度跳跃、粘度耗散和入口效应等因素的圆形微通道的控制方程,给出了流体温度场和努塞尔数的计算表达式。对圆形微通道换热特性进行了数值仿真,结果表明,受尺寸效应的影响,管径越小,平均对流换热系数越大。微通道的换热能力比宏观经典通道强,表明在相同面积上做多个微通道比一个宏观大通道的换热效果好。

关键词：轴向热传导强迫对流努塞尔数速度滑移温度跳跃热入口效应

过渡区气体微尺度流动的格子Boltzmann模拟

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力学学报 2009年第6期41卷 828-834页

作者：田智威郑楚光王小明中国地质大学武汉资源学院湖北武汉430074 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074

采用格子Boltzmann方法(LBM)对过渡区内的微尺度气体流动进行了模拟研究。在已有滑移区微流动LBM模型中引入Knudsen层速度修正,选取合适的修正函数表达式并依据动理论确定了可调参数的合理取值。在边界条件的处理格式上,采用了适合过渡... 详细信息

采用格子Boltzmann方法(LBM)对过渡区内的微尺度气体流动进行了模拟研究。在已有滑移区微流动LBM模型中引入Knudsen层速度修正,选取合适的修正函数表达式并依据动理论确定了可调参数的合理取值。在边界条件的处理格式上,采用了适合过渡区模拟的高阶滑移边界的替代格式来捕捉过渡区微流动的滑移速度,避免了直接求解高阶速度导数项的数值困难。通过对两类不同的微流动进行模拟的结果表明:与数值解吻合得较好,尤其是对Kn>0.5微流动滑移速度的预测,与已有LBM的模拟结果相比有明显的提高。

关键词：格子Boltzmann方法微尺度流动过渡区速度滑移非线性压力分布

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局部多孔质气浮止推轴承特性研究

国防科技大学学报 2007年第6期29卷 106-111页

作者：王建敏戴一帆李圣怡国防科技大学机电工程与自动化学院湖南长沙410073

在考虑轴承气膜交界面处切向速度滑移的条件下,建立了局部多孔质气浮止推轴承的理论模型,然后使用有限元算法进行了数值仿真,仿真的结果与试验结果取得了一定程度的一致性,说明此新的修改了的雷诺方程可以用来作为局部多孔质气浮止推轴... 详细信息

在考虑轴承气膜交界面处切向速度滑移的条件下,建立了局部多孔质气浮止推轴承的理论模型,然后使用有限元算法进行了数值仿真,仿真的结果与试验结果取得了一定程度的一致性,说明此新的修改了的雷诺方程可以用来作为局部多孔质气浮止推轴承研究的理论模型。利用该模型,能够成功计算出不同渗透系数、不同厚度及不同直径的局部多孔质气浮轴承的流量、承载及刚度。还从理论上与小孔类型及全多孔质类型的气浮轴承特性进行了对比,结果表明,局部多孔质气浮轴承有着优良的特性及很好的应用前景。

关键词：多孔质轴承气浮轴承有限元法速度滑移多孔质

Rabinowitsch液的可变性对其在多孔通道中对流加热蠕动的影响（英文）

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Journal of Central South University 2019年第5期26卷 1116-1132页

作者： Hanumesh VAIDYA Rajashekhar CHOUDHARI Manjunatha GUDEKOTE Kerehalli Vinayaka PRASAD Department of Mathematics SSA Government First Grade College (Autonomous)BallariKarnataka583101India Department of Mathematics Manipal Institute of TechnologyManipal Academy of Higher EducationManipalKarnataka576104India Department of Mathematics Vijayanagara Srikrishnadevaraya UniversityBallariKarnataka583105India

考虑液体性质的变化和对流换热的影响,研究了Rabinowitsch液在多孔通道中的蠕动机理。由于倾斜对通道壁的影响,液体的黏度沿通道厚度发生变化,而导热系数则随着温度的变化而变化。在长波长和小雷诺数近似的情况下,利用摄动法求解非线性... 详细信息

考虑液体性质的变化和对流换热的影响,研究了Rabinowitsch液在多孔通道中的蠕动机理。由于倾斜对通道壁的影响,液体的黏度沿通道厚度发生变化,而导热系数则随着温度的变化而变化。在长波长和小雷诺数近似的情况下,利用摄动法求解非线性控制方程,得到轴向速度、温度、热传递系数和流线的表达式并进行了图解分析。运用膨胀、牛顿和假塑性流体模型对上述现象进行了研究。结果表明,可变黏度、多孔参数和滑移参数对膨胀、牛顿和假塑性流体模型的流体流量有很大的影响。研究进一步揭示了由于可变黏度和多孔参数的增加而增强了俘获现象的发生。此外,可以通过适当调节倾斜角来调整所俘获的丸剂尺寸。

关键词： Rabinowitsch液 Biot数孔参数热导率可变黏度速度滑移

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基于微纳结构的舰船仿生流体力学研究

船舶力学 2010年第11期14卷 1202-1207页

作者：孙江龙吕续舰李鹏杨侠华中科技大学船舶与海洋工程学院武汉430074 武汉工程大学机电工程学院武汉430073

近些年,随着微纳电子机械系统(MEMS/NEMS)和纳米技术的飞速发展,微纳尺度流体流动规律已成为研究人员关注的重要课题。微通道中流体流动的速度滑移对于流体流动有着非常重要的影响,文中主要研究了液体在微通道流动,通道直径、表面形状... 详细信息

近些年,随着微纳电子机械系统(MEMS/NEMS)和纳米技术的飞速发展,微纳尺度流体流动规律已成为研究人员关注的重要课题。微通道中流体流动的速度滑移对于流体流动有着非常重要的影响,文中主要研究了液体在微通道流动,通道直径、表面形状以及微纳结构对速度滑移的影响,并进一步分析微纳尺度下的流动机制及阻力性质,最终构建了一种特殊的仿生表面结构,希望能将其运用于舰船外表面,以达到减摩降阻效果。

关键词：微纳尺度流动速度滑移微纳结构超疏水性仿生

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气体通过颗粒层突破压力和达西渗透率的关系

化工学报 2003年第6期54卷 738-742页

作者：吴伟雷树业杜建华郑可可王补宣清华大学热能工程系北京100084

对空气通过窄筛分球型颗粒层和窄筛分沙粒在水中自然沉积层孔隙率和突破压力进行实验 ,发现随着多孔颗粒层内的流通通道的微细化 ,即使在常压下 ,气流也会出现速度滑移的稀薄性效应 ,并且颗粒越小速度滑移的影响越显著 ,使得实验测量结... 详细信息

对空气通过窄筛分球型颗粒层和窄筛分沙粒在水中自然沉积层孔隙率和突破压力进行实验 ,发现随着多孔颗粒层内的流通通道的微细化 ,即使在常压下 ,气流也会出现速度滑移的稀薄性效应 ,并且颗粒越小速度滑移的影响越显著 ,使得实验测量结果不再与平均粒径 (或平均孔隙直径 )的平方成正比 ,而受制于Knp 数的大小 .

关键词：突破直径速度滑移渗透率颗粒堆积型多孔介质

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微通道内流体流动及换热特性的数值分析

中国机械工程 2007年第16期18卷 1896-1900页

作者：张力闫云飞高振宇重庆大学重庆400030

采用Navier-Stokes方程与滑移边界条件联立的理论分析模型,对等壁温、等热流及无温度梯度工况下,气体在微通道中的流速分布、阻力系数变化趋势(Cf.Re)和传热特性(努塞尔数)进行了数值研究。结果表明:气体稀薄效应可显著减小管内的摩擦... 详细信息

采用Navier-Stokes方程与滑移边界条件联立的理论分析模型,对等壁温、等热流及无温度梯度工况下,气体在微通道中的流速分布、阻力系数变化趋势(Cf.Re)和传热特性(努塞尔数)进行了数值研究。结果表明:气体稀薄效应可显著减小管内的摩擦阻力和努塞尔数,增大气体流速;壁面的速度滑移和温度跳跃对微圆管内换热特性的影响相反,温度跳跃的影响更大;等热流加热与等壁温加热两种情况下,努塞尔数随克努森数的变化趋势明显不同。

关键词：微通道速度滑移温度跳跃克努森数努塞尔数

分子动力学模拟研究具有"荷花效应"的微流通道

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中国机械工程 2005年第Z1期16卷 90-93页

作者：贾可张鸿海范细秋刘胜华中科技大学武汉430074 华中科技大学武汉430074 华中科技大学武汉430074 华中科技大学武汉430074

采用非平衡分子动力学模拟(NEMD)分析了流体在具有"荷花效应"的微流通道中的边界滑移现象.选择不同尺度的纳米级图样、通道管壁厚度、不同的密度和温度分别进行了多次模拟分析,根据模拟结果对比分析了以上各参数对流体流动方向的速度分... 详细信息

采用非平衡分子动力学模拟(NEMD)分析了流体在具有"荷花效应"的微流通道中的边界滑移现象.选择不同尺度的纳米级图样、通道管壁厚度、不同的密度和温度分别进行了多次模拟分析,根据模拟结果对比分析了以上各参数对流体流动方向的速度分布、速度最大值及其在通道中流动垂直方向上的位置的影响,确定了适宜的条件,使得通道中流体的速度滑移达到最大,流速这到最快.从对模拟结果的分析可知,流体流动方向的速度在通道上下边界的值及其最大值受到纳米图样高度和通道内径影响显著;在对不同密度的流体的模拟分析中发现,最大速度滑移与最大流速对应不同的流体密度.

关键词：荷花效应微流通道速度滑移非平衡分子动力学模拟(NEMD)

维普期刊数据库评论

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纳米通道内液体流动的分子动力学研究

工程热物理学报 2008年第9期29卷 1557-1560页

作者：向恒姜培学刘其鑫毛志方热科学与动力工程教育部重点实验室清华大学热能工程系北京100084

本文采用分子动力学方法模拟液体在定截面及变截面纳米通道内的三维Poiseuille流动,研究液体浸润性及通道截面变化对纳米通道内液体流动的影响。研究结果表明:液体对壁面不湿润时,壁面处有速度滑移存在,并且随接触角的增大而增大,液体... 详细信息

本文采用分子动力学方法模拟液体在定截面及变截面纳米通道内的三维Poiseuille流动,研究液体浸润性及通道截面变化对纳米通道内液体流动的影响。研究结果表明:液体对壁面不湿润时,壁面处有速度滑移存在,并且随接触角的增大而增大,液体对壁面湿润则不存在速度滑移;同时,摩擦阻力系数随接触角的减小而增大。通道截面形状的变化对流场的影响随着远离变截面位置而迅速减弱,对流体通道平直处的流体速度相对值分布影响不大,对摩擦阻力系数影响较大。

关键词：纳米通道液体Poiseuille流动速度滑移变截面分子动力学