张田田
,
贾力
,
王志成
工程热物理学报
建立了滑移流区二阶滑移流动的控制方程,引入相似变换将微尺度二阶滑移流动的控制方程变换为非线性常微分方程.采用同伦分析法解析求解了该方程,获得了微尺度滑移流动的速度分布,发现在不同Knudsen数下,充分发展段无量纲速度分布有同一交点.通过与文献结果对比验证了本文求解结果的正确性.为深入研究微尺度滑移流动的物理本质提供了数学支持.
关键词:
微流动
,
速度滑移
,
同伦分析法
,
相似变换
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
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
葛宋
,
陈民
工程热物理学报
采用分子动力学模拟比较了纳米通道中液体与固体相对静止、液体流动但界面无速度滑移以及液体流动且界面处存在速度滑移三种情况下的界面热阻,分析了流动和速度滑移对液固界面热阻的影响.模拟结果表明在低流速下流动和速度滑移对界面热阻的影响不显著,在较高流速下会导致界面热阻有10％左右的减小.
关键词:
速度滑移
,
温度跳跃
,
界面热阻
,
分子动力学模拟
唐桂华
,
陶文铨
,
赵长颖
工程热物理学报
对微圆管进口区运用一阶速度滑移和温度跳跃边界,考察了Kn、动量调和及热调和系数对流动与换热特性的影响机理和规律.模拟结果表明:流动进口段长度随Kn增加而增加,但随动量调和系数减小而减小;热进口段长度随Kn增加而增加,但随动量调和系数及热调和系数减小而减小;Nu数随Kn增加及热调和系数减小而减小,但随动量调和系数减小而增加.
关键词:
微圆管
,
速度滑移
,
温度跳跃
,
进口段
田智威
,
邹春
,
刘红娟
,
闫锦霞
,
郑楚光
工程热物理学报
本文采用格子Boltzmann方法(LBM)对微尺度Couette流的流动及传热进行了模拟.为了获得壁面边界的速度滑移和温度阶跃,在含有粘性热耗散的热格子模型的基础上,提出了一种新的直接基于宏观量的边界处理格式.模拟得到的速度场和温度分布与解析解吻合得相当好,充分说明了本文采用的模型和边界处理的合理性同时在模拟中还发现:对于不同的Kn数,均存在使得其上壁面的温度阶跃为零的临界Ec数,并且其临界值均在3.0附近.
关键词:
格子Boltzmann方法
,
微尺度Couette流
,
速度滑移
,
温度阶跃
向恒
,
姜培学
,
刘其鑫
,
毛志方
工程热物理学报
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
曹炳阳
,
陈民
,
过增元
工程热物理学报
本文采用非平衡分子动力学方法对纳米通道内的Couette流动进行了研究,计算获得了不同壁面和流体间势能作用强度下通道内流体的速度分布和密度分布,反映出可能存在的速度滑移、表现无滑移和负滑移现象,并探讨了速度滑移程度和壁面作用强度之间的关系.
关键词:
速度滑移
,
分子动力学模拟
,
纳米通道
徐超
,
何雅玲
,
王勇
工程热物理学报
本文采用非平衡分子动力学方法对平板纳米通道滑移流动进行了非平衡分子动力学模拟,获得了不同壁面势能和不同温度时流体的速度分布及密度分布.研究结果表明滑移速度在很大程度上决定于流体温度和壁面吸引力作用强度的大小.由于不同壁面吸引力时流体的密度分布受温度的影响规律不同,使得不同壁面吸引力时流体的滑移速度受温度影响规律也不一致.而且,流体结构受壁面流速的影响要受到壁面势能的制约.
关键词:
分子动力学
,
纳米通道
,
速度滑移
