微通道流动异质边界条件的介观建模
混沌动力学
2007-06-13 v1 材料科学
流体动力学
摘要
我们提出了微通道几何结构中流体-壁面相互作用的介观模型。我们为描述壁面约束单相流体的玻尔兹曼方程的离散版本定义了合适的边界条件实现。通过引入滑移函数，我们区分了表面上的不同滑移特性，该函数定义了边界处介观分子的局部滑移程度。滑移函数扮演着重整化因子的角色，以一定程度的任意性将微观效应纳入介观描述。我们讨论了介观滑移特性，包括滑移长度、滑移速度、压降减小（减阻）以及微通道中的质量流率，作为滑移程度及其空间分布和局部化的函数，后者参数模拟了真实实验中超疏水材料的粗糙度程度。我们还讨论了过渡区（即 O(1) 克努森数）中滑移长度的增加。最后，我们将我们的结果与分子动力学研究（Cottin-Bizonne 等人，2004）对滑移长度对平均通道压力和局部滑移特性依赖性的研究，以及实验上压降减小对表面沉积疏水材料百分比的依赖性（Ou 等人，2004）进行了比较。
引用
@article{arxiv.nlin/0502060,
title = {Mesoscopic modeling of heterogeneous boundary conditions for microchannel flows},
author = {R. Benzi and L. Biferale and M. Sbragaglia and S. Succi and F. Toschi},
journal= {arXiv preprint arXiv:nlin/0502060},
year = {2007}
}
备注
21 pages, 10 figures