壁面粗糙度及弯曲纳米通道对气体流动特性影响的分子动力学研究
2018-05-04王禹贺祁影霞韩强
制冷技术 2018年1期
关键词:影响
王禹贺,祁影霞,韩强
(上海理工大学能源与动力工程学院,上海 200093)
0 引言
随着现代工艺迅速发展,微电子机械系统和微通道技术在工业、生物工程及电子信息技术等方面应用广泛。流体在不同尺度通道上的流动情况各异,对换热等物理特性产生影响,所以需要对纳米通道内的流体流动情况进行研究[1-2]。用分子动力学模拟(MDS)方法对纳米通道中的流体流动进行研究,已经成为一种重要的研究手段[3-6]。
到目前为止,对纳米通道内流体流动的研究已经获得了一定的研究成果。CAO等[7]应用分子动力学模拟的方法对纳米尺度三角形通道中的润湿和流动特性进行了研究,发现它对流体的边界滑移和摩擦产生一定的影响。RAHMATIPOUR等[8]使用分子动力学模拟,研究了在光滑和粗糙的纳米通道内,流体流过振荡壁时的流动特性。结果表明,速度振幅的增加会导致流体的滑移增加,在壁面附近流体的速度波动也会减小。在振荡流中,通过减小壁面密度和长度都会减少流体的滑移;减小流体和壁面之间的能量参数,流体的滑移会增加。在振荡流中运用矩形和三角形粗糙度的底壁,可以使流体滑移减小,这与非振荡流相似。TOGHRAIE等[9]运用分子动力学模拟手段研究了铜和铂纳米颗粒在纳米通道内Poiseuille流动性质,结果表明,在纳米通道中,铜纳米粒子的凝集时间比铂纳米粒子的更快,而且使用铜纳米颗粒也可以提高纳米通道内的热传导。LI等[10]研究了在铜纳米粒子和氩液界面接触处铜纳米粒子的流动,得到了包括密度分布在内的流体流动的物理特性。……
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