华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2019, Vol. 47 ›› Issue (9): 18-23.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.180615
段志鹏 宁晓茹 苏良彬 马浩
DUAN Zhipeng NING Xiaoru SU Liangbin MA Hao
摘要: 运用 Fluent 软件对宽高比 ε 为 0. 1 ~1. 0 的矩形微通道层流流动入口段的阻力 特性进行了三维数值模拟. 结果表明:宽高比 ε 和雷诺数 Re 对表观摩擦因子与雷诺数乘 积 fapp Re 有一定的影响. fapp Re 值随着宽高比 ε 的增大而减小,在不同的 Re 数范围内呈现 了不同的影响. 当 Re 数小于 300 时,fapp Re 值随 Re 数的增大而减小;Re 数大于 300 后, fapp Re 值随 Re 数变化很小. 当流动达到充分发展后 fapp Re 值保持不变,且与 Re 数无关. 此 外还研究了 ε 和 Re 数对水力进口长度的影响. 发现当 Re 数小于和等于 20 时,无量纲进 口长度随着 ε 的增大逐渐减小;当 Re 数大于 20,无量纲进口长度随着 ε 的增大呈先增后 减的趋势,且在宽高比为 0. 3 ~0. 4 时达到峰值. 基于得到的结果,提出了新的层流流动进 口长度关系式,该式对微型设备的设计和优化具有一定的指导意义.
中图分类号: