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【24h】

Nusselt Numbers for Poiseuille Flow Over Isoflux Parallel Ridges for Arbitrary Meniscus Curvature

机译：任意弯月面曲率在等通量平行山脊上泊泊流的Nusselt数

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摘要

We numerically compute Nusselt numbers for laminar, hydrodynamically, and thermally fully developed Poiseuille flow of liquid in the Cassie state through a parallel plate-geometry microchannel symmetrically textured by a periodic array of isoflux ridges oriented parallel to the flow. Our computations are performed using an efficient, multiple domain, Chebyshev collocation (spectral) method. The Nusselt numbers are a function of the solid fraction of the ridges, channel height to ridge pitch ratio, and protrusion angle of menisci. Significantly, our results span the entire range of these geometrical parameters. We quantify the accuracy of two asymptotic results for Nusselt numbers corresponding to small meniscus curvature, by direct comparison against the present results. The first comparison is with the exact solution of the dual series equations resulting from a small boundary perturbation (Kirk et al., 2017, "Nusselt Numbers for Poiseuille Flow Over Isoflux Parallel Ridges Accounting for Meniscus Curvature,"J. Fluid Mech., 811, pp. 315-349). The second comparison is with the asymptotic limit of this solution for large channel height to ridge pitch ratio.
机译：我们通过平行平行的板状几何微通道对称地构造平行平面的几何形状的平行板几何微通道，对卡西状态下的层流，流体动力学和热充分发展的泊瓦伊苏流的数值进行数值计算。我们的计算是使用高效的多域Chebyshev配置（频谱）方法执行的。努塞尔数是脊的固体分数，通道高度与脊的螺距比以及弯月面的伸出角的函数。重要的是，我们的结果涵盖了这些几何参数的整个范围。通过与当前结果进行直接比较，我们量化了与小弯月面曲率相对应的Nusselt数的两个渐近结果的准确性。第一个比较是对由较小边界扰动产生的双级数方程组的精确解（Kirk等人，2017，“等渗流平行脊上泊泊伊厄流的努塞尔数，考虑了弯月面曲率，” J。流体力学。 （第811页，第315-349页）。第二个比较是该解决方案对于较大的通道高度与脊间距之比的渐近极限。

著录项

  • 来源
    《Journal of Heat Transfer》 |2018年第8期|081701.1-081701.13|共13页
  • 作者

    Game Simon; Hodes Marc; Kirk Toby; Papageorgiou Demetrios T.;

  • 作者单位

    Imperial Coll London, Dept Math, London SW7 2AZ, England;

    Tufts Univ, Dept Mech Engn, Medford, MA 02155 USA;

    Imperial Coll London, Dept Math, London SW7 2AZ, England;

    Imperial Coll London, Dept Math, London SW7 2AZ, England;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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