非对称纳米通道内流体流动与传热的分子动力学

摘要：

采用分子动力学方法研究了流体在非对称浸润性粗糙纳米通道内的流动与传热过程,分析了两侧壁面浸润性不对称对流体速度滑移和温度阶跃的影响,以及非对称浸润性组合对流体内部热量传递的影响.研究结果表明,纳米通道主流区域的流体速度在外力作用下呈抛物线分布,但是纳米通道上下壁面浸润性不对称导致速度分布不呈中心对称,同时通道壁面的纳米结构也会限制流体的流动.流体在流动过程中产生黏性耗散,使流体温度升高.增强冷壁面的疏水性对近热壁面区域的流体速度几乎没有影响,滑移速度和滑移长度基本不变,始终为锁定边界,但是会导致近冷壁面区域的流体速度逐渐增大,对应的滑移速度和滑移长度随之增大.此时,近冷壁面区域的流体温度逐渐超过近热壁面区域的流体温度,流体出现反转温度分布,流体内部热流逆向传递.随着两侧壁面浸润性不对称程度增加,流体反转温度分布更加明显.

关键词：非对称浸润性、速度滑移、温度阶跃、粗糙纳米通道

所属期刊栏目：66

分类号：TK1;TN4

资助基金：国家自然科学基金批准号: 51436004资助的课题.Project supported by the National Natural Science Foundation of China Grant 51436004

在线出版日期：2017-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：215-223