بررسي اثر زبري مثلثي بر جريان خزش حرارتي درون نودسن پمپ‌ها به روش شبيه‌سازي مستقيم مونت كارلو

در اين مطالعه اثر زبري ديواره بر پارامترهاي جريان درون نودسن پمپ‌ها، با استفاده از روش ذرهمبناي شبيه‌سازي مستقيم مونت كارلو بررسي شده است. به اين منظور با اعمال شيب دماي خطي بر ديواره‌هاي يك ميكروكانال، جريان خزش حرارتي حاصله در گستره وسيعي از عدد نودسن (0.1≤ Kn≤10 ) حل شده است. زبري به صورت زائده‌هايي مثلثي شكل روي ديواره مدل‌سازي شده است. مطالعه جامعي روي پارامترهاي تعيين‌كننده هندسه زبري صورت پذيرفته است كه شامل ارتفاع زبري (10 ≤ε≤ 0)، نسبت منظري زبري (3 ≤ξ≤ 1) و گام زبري (5 ≤χ≤ 1) مي‌شود. بررسي نتايج گوياي آن است كه دبي جرمي جريان خزش حرارتي در كانال‌هاي زبر، هرقدر هم كه زبري كوچك باشد، كاهش قابل توجهي نسبت به كانال صاف دارد؛ به نحوي كه براي زبري نسبي 1.25 ε= كاهش 26 درصدي دبي جرمي در مقايسه با كانال صاف مشاهده مي‌شود. همچنين ملاحظه شد نسبت منظري و فاصله المان‌هاي زبري، در محدوده مطالعه شده، تاثير قابل توجهي بر پارامترهاي جريان ندارند.