Новосибирск, Россия, 30 мая – 4 июня 2011 г.

Международная конференция
«Современные проблемы прикладной математики и механики: теория, эксперимент и практика», посвященная 90-летию со дня рождения академика Н.Н. Яненко
№ гос. регистрации 0321101160, ISBN 978-5-905569-01-2

Лобасов А.С.   Минаков А.В.  

Численное моделирование процессов гидродинамики и теплообмена в микроканалах

Докладчик: Лобасов А.С.

     В настоящее время наблюдается существенный рост интереса к капиллярной гидродинамике и теплообмену в микросистемах, вызванный бурным развитием электроники и медицины, а также миниатюризацией устройств в различных областях техники, например, в аэрокосмической индустрии, транспорте и энергетике. Мини- и микроканалы широко распространены в биологических системах. Для охлаждения микроэлектронного оборудования используются и разрабатываются миниатюрные тепловые трубы (размером 0,1-1 мм), микро- и миниканалы с однофазным и двухфазным течениями (размеры 30-300 мкм).
      По мере развития микро- и нанотехнологий и внедрения их в различные отрасли человеческой деятельности (электроника, химическая, биологическая, пищевая индустрии) все чаще возникают задачи о течении жидкости в микро- и наноканалах. Микроканалы – каналы, характерный диаметр которых порядка 100 мкм, – в настоящее время получили очень широкое распространение в различных приложениях. Их применяют для транспорта наночастиц, бактерий, молекул ДНК, охлаждения микроэлектронных устройств, в качестве химических реакторов для микроскопических количеств вещества и многого другого.
      Таким образом, целью данной работы является изучение процессов гидродинамики и теплообмена в микроканалах.
      Было рассмотрено установившееся ламинарное течение жидкости в микроканале круглого, квадратного треугольного сечения и в кольцевом микроканале. Длина каждого из них – 1000 мкм, число Рейнольдса равно единице. Также было рассмотрено ламинарное течение ньютоновской жидкости в микродиффузоре и микротройнике. Кроме того, было проведено численное моделирование теплообмена в микроканале круглого сечения.
      Полученные численные результаты сопоставлены с известными аналитическими решениями. Анализ сопоставления во всех случаях показал очень хорошее согласование данных, следовательно, CFD пакет SigmaFlow может применяться для решения задач гидродинамики и теплообмена. 

Файл тезисов: Lobasov_Тезисы.doc
Файл с полным текстом: Lobasov.pdf


К списку докладов
© 1996-2017, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск