微通道内油液低雷诺数运动流动特性数值模拟

基于连续性方程和N-S方程,建立了油液在102μm量级通道中流动的数学模型,利用有限元法求得了速度的数值解,并利用CFD软件Fluent分别数值模拟了进口段效应、几何结构参数和重力效应对光滑矩形截面微通道中油液流动特性的影响。结果表明:油液在微通道横截面上的速度分布近似呈抛物线型分布,最大流速在微通道的中心轴线处;进口段效应对油液微流动的影响在通道长度较大时可以忽略;微通道内油液低雷诺数流动的阻力系数随长径比增大而减小,长径比大于75时趋于稳定,而摩擦阻力常数则随高宽比的增大而呈指数级增大;重力效应对油液的微流动可以忽略不计。