【摘要】：采用分子動(dòng)力學(xué)方法研究了流體在非對(duì)稱浸潤(rùn)性粗糙納米通道內(nèi)的流動(dòng)與傳熱過(guò)程,分析了兩側(cè)壁面浸潤(rùn)性不對(duì)稱對(duì)流體速度滑移和溫度階躍的影響,以及非對(duì)稱浸潤(rùn)性組合對(duì)流體內(nèi)部熱量傳遞的影響.研究結(jié)果表明,納米通道主流區(qū)域的流體速度在外力作用下呈拋物線分布,但是納米通道上下壁面浸潤(rùn)性不對(duì)稱導(dǎo)致速度分布不呈中心對(duì)稱,同時(shí)通道壁面的納米結(jié)構(gòu)也會(huì)限制流體的流動(dòng).流體在流動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生黏性耗散,使流體溫度升高.增強(qiáng)冷壁面的疏水性對(duì)近熱壁面區(qū)域的流體速度幾乎沒有影響,滑移速度和滑移長(zhǎng)度基本不變,始終為鎖定邊界,但是會(huì)導(dǎo)致近冷壁面區(qū)域的流體速度逐漸增大,對(duì)應(yīng)的滑移速度和滑移長(zhǎng)度隨之增大.此時(shí),近冷壁面區(qū)域的流體溫度逐漸超過(guò)近熱壁面區(qū)域的流體溫度,流體出現(xiàn)反轉(zhuǎn)溫度分布,流體內(nèi)部熱流逆向傳遞.隨著兩側(cè)壁面浸潤(rùn)性不對(duì)稱程度增加,流體反轉(zhuǎn)溫度分布更加明顯.
[Abstract]:The flow and heat transfer processes of fluid in asymmetric saturated rough nano-channels were studied by molecular dynamics method. The effects of asymmetric wettability on fluid velocity slip and temperature step on both sides of the wall were analyzed. And the influence of asymmetrical wettability combination on heat transfer in fluid. The results show that the velocity distribution in the mainstream region of the nano-channel is parabola under the action of external force, but the asymmetry of the wettability between the upper and lower walls of the nano-channel leads to the dissymmetry of the velocity distribution. At the same time, the nanostructure of the channel wall will also restrict the flow of the fluid. The viscosity and dissipation of the fluid in the process of flow cause the temperature of the fluid to rise. The hydrophobicity of the enhanced cold wall has little effect on the fluid velocity in the near-hot wall region. The slip velocity and slip length are almost unchanged and are always locked boundary, but the fluid velocity in the near-cold wall region will increase gradually. The corresponding slip velocity and slip length increase accordingly. At the same time, the fluid temperature in the near-cold wall region is gradually higher than that in the near-hot wall region, and the temperature distribution of the fluid reverses, and the heat transfer inside the fluid is reversed. With the increase of the saturation asymmetry on both sides of the wall, the temperature distribution of fluid inversion is more obvious.
【作者單位】： 華北電力大學(xué)低品位能源多相流與傳熱北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):51436004)資助的課題~~
【分類號(hào)】：O35

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本文編號(hào)：2470457