微尺度流动介绍
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
4.网格独立性研究与代码验证
网格独立测试使用几个网格密度和分布,以确 保一个网格独立的解决方案。由网格测试,考 虑ethylene-sio2作为工作流体流过一个落后面临 雷诺兹数35步。解决方案进行了不同的网格数 和密度,这是解释在表3。
4.网格独立性研究与代码验证
目前的数值解验证与几个以前的研究,如图2和3 所示。
2.实验原理
2.2控制方程
在直角坐标系中的连续性,动量和能量控制方程如下:
2.实验原理
2.实验原理
2.3边界条件
上述控制方程的边界条件为:
在管道入口流量是平均速度U1充分发展。因此,入口 速度分布是抛物线。充分发展的流动与热条件在计算域 出口段令所有的数量流向梯度,出口段为零。
2.实验原理
2.3边界条件
5. 结果与讨论
5.1横向速度分布 速度Fra Baidu bibliotekX轴和Y轴的台阶高度方向展开,如图
5. 结果与讨论
5. 结果与讨论
5.2 静压
在这一部分中,不同台阶高度的阶梯和直 壁静压的影响如图
5. 结果与讨论
5.3表面摩擦 本节介绍了不同台阶高度对下游和直壁表面摩擦系 数的影响如图:
5. 结果与讨论
5.4 努塞尔数
本节提出了台阶高度对努塞尔数的影响。努塞尔数 急剧增加到最大值是在台阶壁附近。这是因为冷回 流区域与热的下游壁接触,形成漩涡流。这种突然 的收缩减少了温差。而且努塞尔数略有增加,直到 达到最大值。当温差减少到最小值的时候,努塞尔 数也随之减小。在直壁墙上,努塞尔数以一个较高 的值朝着通道口处减小。如图
3.数值求解
利用有限体积法与相应的边界条件求解上述方程。 用二阶差分方程求解对流项,SMILPE算法求解流场。 在能量和动量方程扩散项由二阶中心差分近似得到。在 x方向上,网格被阶梯壁和再附着点附近用于确定梯度 的变化利率。但在该点的下游用粗糙的网格划分,在Y 方向,网格是集中在顶部,底部的墙和直接在步确定数 值模拟的精度和节省网格大小和计算时间。在模拟过程 中考虑了网格系统的四边形和非均匀单元。每一个保守 的变量的残余和计算和存储在每个迭代结束。
微尺度后向台阶高度对流体流动和传热 特性的混合影响
CONTENTS
Outline
1.背景意义 2.实验原理 3.数值求解 4.网格独立性研究与代码
验证 5.结果分析
6.结论
1.背景意义
1.1背景
流动分离的过程伴随着不断恢复,这是因为突然的几何 膨胀或压缩。这一现象在许多工程的设计中起着重要的作用, 如需要加热或冷却的应用程序操作。结果显示,在恢复区域 有大量高低能的物质发生。结果显示,后置步骤的最大努塞 尔特数大约是平板的两倍。然而,前置步骤最大的努塞尔特 数是平板的2.5倍。以沉浸在纳米级粒子传统的基础油为技 术手段来增强纳米流的传热速度。许多研究人员已经研究了 纳米流体对增强传热和流体流动的影响。
6.结论
本文研究了一种在管道内的反向流动的三维层流混合对 流流动的模拟,研究了台阶高度对流动和传热特性的影响。 管子的高度,和下游步长是随着雷诺数分别固定为:但台 阶高度分别为。复杂的三维流体从与相邻的侧壁回旋和逆 流区域的步骤下游发展。流体在分离的区域中,撞击阶梯 壁产生最大的努塞尔数,在附着区域产生最小的努塞尔数。 结果表明,附着区域长度和努塞尔数和侧壁反向流动区域 的大小随着台阶高度的增加而增加。
2.实验原理
2.1物理模型和假设
2.实验原理
2.1物理模型和假设
分别选取来研究高阶的影响。为了确保进出口的充分 流动,下游壁长度选取,上游长度选取。通道的宽度和 高度分别为和。直壁温度和下游壁热流分别固定在323K 和12W。在管入口的流量是稳定的、充分发展动力。在 管道出口各种数量的流向梯度设置为零。台阶壁,侧壁 和所有的上游侧壁被认为是绝热表面。假定基液和纳米 粒子具有热平衡和无滑移条件发生。
1.背景意义
1.2研究现状
研究三维流体流动和传热的台阶尺度,以实验和数值模拟为研究手 段。三维微台阶效应(MBFS)利用纳米流体似乎已经过去了。本研究 探讨层流强迫对流超过一个台阶三维微尺度(MFFS)和后向台阶微尺 度(MBFS)放在一个流动的流体的水平管。体积分数值为4%的二氧 化硅纳米颗粒浸渍在乙二醇为基液。结果显示,努塞尔数,表面摩擦 系数,对于层流混合对流速度分布在三维MBFS结果是用来说明步骤高 度对这些参数的影响。