بررسی تنش برشی در سطوح فوق آبگریز با حل جریان گازی در میکروحفره ها از روش DSMC-IP

در سالهای اخیر استفاده از سطوح فوق آبگریز برای کاهش مقاومت سطح در مقابل جریان مایع بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه، میدان جریان در محیط گازی محبوس در شیار های روی این سطوح مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف ارزیابی تنش برشی روی مرز مشترک گاز-مایع است. به این منظور شیار با میکرو/نانو حفره هایی که دیواره بالایی آن با سرعت = 10 m/s حرکت می کند مدل شده است. گستره وسیعی از فشار، 1 ≤ ≤ 100 پاسکال، و عرض حفره، 1 ≤ ≤ 100 میکرومتر، مورد مطالعه قرار گرفته است. عدد نودسن جریان در این شرایط در محدوده 0/054 ≤ ≤ 5/4 قرار می گیرد؛ بنابراین برای حل جریان از روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو و رهیافت DSMC-IP استفاده شده است. نتایج نشان میدهد برای شیارها یک عرض بهینه وجود دارد. همچنین سطوح فوق آب گریز در فشارهای کمتر عملکرد بهتری دارند؛ به نحوی که تاثیر تغییرات فشار بر کاهش تنش برشی روی این سطوح، از اثر عرض شیارها قابل توجهتر است.

Keywords:

سطوح فوق آبگریز , جریان رقیق شده , میکرو/نانو حفره , شبیه سازی مستقیم مونت کارلو , روش بقای اطلاعات , DSMC-IP