Главная – Журналы – Теплофизика и аэромеханика 2018 номер 6

Исследовано совместное установившееся движение ручейка несжимаемой жидкости и потока газа в микроканале с учетом действия сил гравитации, касательного напряжения на границе раздела газ-жидкость и сил Ван-дер-Ваальса. Для различных значений расходов жидкости и газа вычислены значения краевого угла. Показано, что для постоянного расхода жидкости увеличение скорости газа приводит к уменьшению высоты ручейка, поверхность ручейка при этом уплощается. Обнаружено существенное деформирующее влияние ручейкового течения на распределение скорости в газе. ... Исследования показывают, что ручейки жидкости, увлекаемые движущимся потоком пара или газа в узких каналах (100-300 мкм), позволяют обеспечивать существенную интенсивность теплоотдачи особенно в областях линий контакта жидкости и нагретой поверхности [1-4]. Тем самым использование ручейковых течений для управления тепловыми режимами при работе с современным полупроводниковым оборудованием с большой мощностью рассеивания является перспективным методом, в частности для космических приложений, где предусмотрено производство энергии, охлаждение оборудования, поддержание работы систем жизнеобеспечения и т.д. [5]. … В работе [6] предлагалась модель стекающего по наклонной плоскости ручейка с поверхностью постоянной кривизны. В публикации [7] рассматривалось стекание ручья по наклонному цилиндру. Движение ручейка жидкости, увлекаемого потоком газа в миниканале при различных значениях уровня гравитации, изучалось в работе [8]. ... В соотношении (6) учтено расклинивающее давление, возникающее вследствие действия сил Ван-дер-Ваальса [9]. ... Рассматриваемую задачу можно назвать «прямой». В более простой постановке такая задача решалась в работе [10]. ... Последняя задача решалась методом конечных разностей с использованием метода дробных шагов по введенному для вычислений фиктивному времени [11]. ... Наличие подобных участков плоской поверхности отмечалось в работе [8]. ... Похожим образом значение контактного угла рассчитывалось в работе [12], где пленка стекала по наклонной подложке, образуя движущуюся переднюю кромку. ... В плоскости сечения y = 0 профиль скорости состоит из двух участков парабол. Причем участок, соответствующий скорости в жидкости, является практически прямолинейным, что хорошо согласуется с результатами, представленными в работе [13]. .