بررسی اثر گرانش بر جابجایی توام یک میکروجریان با استفاده از روش شبکه بولتزمن

هدف این مقاله مطالعه اثرات گرانش بر انتقال حرارت جابجایی توام در یک میکروکانال با استفاده از روش شبکه بولتزمن است. به این منظور، معادلات شرایط مرزی هیدرودینامیکی نیز باید اصلاح شوند. سیال سرد وارد میکروکانال شده و بعد از خنک سازی دیوارهای گرم، از آن خارج می گردد. محاسبات برای محدوده گسترده ای از عدد نادسن (kn) انجام می شود. نتایج در قالب خطوط جریان و همدما، تغییرات طولی ضریب اصطکاک، عدد ناسلت، سرعت لغزشی، پرش دمایی و پروفیل های دما و سرعت در مقاطع مختلف ارائه می گردند. مشاهده شد که روش شبکه بولتزمن را می توان برای شبیه سازی جابجایی توام در یک میکروکانال با دقت خوبی بکار برد و همچنین می توان ادعا نمود که اثرات نیروهای شناوری برروی خواص حرکتی به ازای kn<0.05 بسیار مهم بوده و باید در نظر گرفته شوند و به ازای kn>0.05، این اثرات را می توان نادیده گرفت. علاوه براین، دیده شد که نیروهای شناوری یک سلول چرخشی در جریان داخل میکروکانال ایجاد می کنند که منجر به تولید سرعت لغزش منفی در kn0.005 می شود.