| 粗糙元对微通道稀薄气体流动换热影响研究 |
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| 引用本文： | 许啸,沈妍,姚寿广,谷家扬,刘锐.粗糙元对微通道稀薄气体流动换热影响研究[J].江苏科技大学学报(社会科学版),2022(3):42-50. |
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| 作者姓名： | 许啸 沈妍 姚寿广 谷家扬 刘锐 |
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| 作者单位： | 1. 江苏科技大学机电与动力工程学院;2. 江苏科技大学能源与动力学院;3. 江苏科技大学海洋装备研究院 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划资助项目(2018YFC0310400)；;国家自然科学基金青年科学基金资助项目(11902125)；;江苏省高等学校自然科学研究面上项目(18KJB130002;20KJD470001;19KJB470019)； |
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| 摘 要： | 针对壁面粗糙元对微尺度通道内稀薄气体流动和传热的影响，采用直接模拟蒙特卡洛法(DSMC)进行研究，分析了粗糙元数量、分布和高度不同时，各类型微通道内稀薄流动和传热状态及特征参数的变化情况.结果显示，当粗糙元数量增加时，微通道壁面压力和换热量分布略有波动，壁面摩阻和通道中心线上的雷诺数受流场总体速度降低的影响，变化较为明显；当粗糙元的高度增加时，微通道内流场发生了较为明显的变化，通道内平均换热量、壁面摩阻和中心线上的雷诺数均有不同程度的下降，而壁面压力和雷诺数等流动性能的波动性显著增大.由此可以说明，粗糙元对微通道内的流动换热性能产生的主要影响为压缩和阻滞效应，前者会提高局部流速的波动性，后者则会降低通道内流场的流动性，相比于增加粗糙元数量，提高粗糙元的高度所产生的影响更为明显；另外，微通道内的换热性能主要取决于流动速度，粗糙元能够增大换热面积并通过压缩效应增大局部换热量，但由于其阻滞效应的作用，通道内流速随之降低，从而导致平均换热量有所下降.
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| 关 键 词： | 微尺度流动 微通道换热 稀薄气体 粗糙元 DSMC方法 |
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