杨波
,
何雅玲
,
殷欣
,
曹文
工程热物理学报
本文采用基于空间分解算法的分子动力学并行模拟方法，研究了微尺度、低雷诺数（Re=40）下串列等大的双圆柱绕流现象。结果表明：随着间距比L＊／D＊的增加，流动存在3种特征状态：当L＊／D＊〈1．1时，同单一物体的绕钝体流动相似；当1．1〈L＊／0＊〈3．5时，涡脱落现象只在下游圆柱出现，在两圆柱之间有交替附着于下游圆柱的双涡，且圆柱间涡的尺寸随间距比的增加而增大；当L＊／D＊〉3．5时，上下游圆柱后均产生涡脱落，但上游圆柱后涡的发展过程存在一定相位超前。上述流动特性与宏观尺度下的特性相同，但临界间距提前。此外，还得到了Strouhal数随间距比的变化规律。
关键词:
分子动力学模拟
,
并行计算
,
串列双圆柱绕流
殷欣
,
何雅玲
,
陶文铨
,
孙杰
工程热物理学报
采用分子动力学与有限容积法多尺度耦合算法对粗糙微通道内的液体Poiseuille流动进行了模拟。分析了粗糙元高度、分布以及几何形状对通道内流动速度和边界滑移长度的影响。结果表明：随着粗糙元高度的增加,流动速度和粗糙元间隙底部壁面上滑移长度均减小;粗糙元分布越密或不同几何形状粗糙元所对应的固壁原子数越多,滑移长度越小,但流动速度变化不大。综合看来,粗糙元高度是影响微通道内液体流动的最主要因素。
关键词:
分子动力学
,
多尺度
,
耦合算法
,
粗糙微通道
,
速度滑移
何雅玲
,
曹文
,
殷欣
,
杨波
工程热物理学报
采用非平衡态分子动力学方法研究了纳米尺度下固体壁面润湿性和粗糙元对固液界面换热的影响。固液界面由铂固壁与液体氩接触形成，并在固壁上分布着不同形状的粗糙元，包括三角形、矩形、正弦和随机形状，通过虚拟原子法将两侧固壁恒定于不同温度，通过USHER法使液体密度恒为定值。模拟结果表明：（1）润湿性越小、粗糙元面积比率越大，界面热阻越小，界面换热强度越大；（2）粗糙元形状对界面换热有影响，其中矩形粗糙的强化作用最大；（3）润湿性和粗糙元对液体区热阻影响甚微，所以系统换热性能的改变主要是由于界面热阻的变化所致。
关键词:
非平衡分子动力学
,
纳米粗糙元
,
固液界面
,
界面热阻
