Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô phỏng dòng khí loãng và truyền nhiệt trong các kênh vi mô
Tóm tắt
Phân tích và mô phỏng dòng chảy khí nitơ loãng và truyền nhiệt đã được thực hiện với số Knudsen (Kn) dao động từ 0.05 đến 1.0, sử dụng phương pháp mô phỏng trực tiếp Monte Carlo (DSMC). Ảnh hưởng của số Kn và tỷ lệ cạnh đến nhiệt độ khí và dòng nhiệt trên bề mặt trong các kênh vi mô đã được nghiên cứu theo cách tham số. Dòng nhiệt tổng và cục bộ trên tường các kênh vi mô biến đổi theo vận tốc đầu vào của kênh cũng đã được điều tra chi tiết. Kết quả cho thấy rằng số Kn và tỷ lệ cạnh ảnh hưởng lớn đến hiệu suất truyền nhiệt của các kênh vi mô, và cả đầu vào và đầu ra của kênh đều có dòng nhiệt cao hơn, trong khi dòng nhiệt ở phần giữa của kênh rất thấp. Cũng phát hiện rằng vận tốc dòng chảy tự do tại đầu vào có ảnh hưởng nhỏ đến dòng nhiệt tổng trên tường, trong khi nó thay đổi phân bố của dòng nhiệt cục bộ.
Từ khóa
#dòng chảy khí loãng #truyền nhiệt #kênh vi mô #số Knudsen #phương pháp DSMCTài liệu tham khảo
Liu, J., Micro/Nano-scale Heat Transfer (in Chinese), Beijing: Science Press, 2001, 1–6.
Chen, X., Dynamics and Its Application in Heat Transfer and Fluid Flow (in Chinese), Beijing: Tsinghua University Press, 1996, 1–74.
Bird, G. A., Molecular Gas Dynamics and the Direct Simulation of Gas Flows, New York: Oxford University Press, 1994.
Wu, Q. F., Chen, W. F., DSMC Method in Thermochemistry and Nonequilibrium Flow of Rarefied Gas with High Temperature (in Chinese), Changsha: National University of Defence Technology Press, 1999, 61–71.
Cheng, C. H., Liao, F. L., DSMC analysis of ratefied gas flow over a rectangular cylinder at all Knudsen numbers, J. Fluids Engineering, 2000, 122: 720–729.
Bird, G. A., Molecular Gas Dynamics, Oxford: Claredon Press, 1976.
Mavriplis, C., Ahn, J. C., Goulard, R., Heal transfer and flow fields in short microchannels using direct simulation Monte Carlo, J. Therrmophysics and Heat Transfer, 1997, 11(4): 489–496.