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微尺度型腔内液态金属流动规律模拟研究

任明星 李邦盛 杨 闯 傅恒志

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微尺度型腔内液态金属流动规律模拟研究

任明星, 李邦盛, 杨 闯, 傅恒志

Simulation research on the law of flow of liquid metal in micro-channels

Ren Ming-Xing, Li Bang-Sheng, Yang Chuang, Fu Heng-Zhi
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  • 修正了传统的Navier-Stoke方程,并利用修正后的方程与Fluent软件对微尺度型腔内Zn-Al合金微流动规律进行了数值模拟.模拟结果表明:液态金属在微尺度管道内的流动规律在管径为0.5mm时出现临界状态,管径越细,速度附面层相对厚度就越大.同时,微管流动存在着宏观流动中没有的“凸进效应”,且随着入口压力增大,流动前沿自由液面的凸进效应减弱.在流动前沿区域和上游区域之间出现负压力梯度区,且管径越细越明显.
    We modified the traditional Navier-Stokes equation, and used the Fluent software to simulate the microscopic law of flow of Zn-Al alloy melt in the micro-channel. The simulation results show that when the diameter of the channel is 0.5mm, the liquid metal in the micro-channel is in a critical state. Relative thickness of boundary-velocity layer increases with the decrease of diameter of the channel, and micro-channel flow shows obvious convex-front effect, which has not been observed in the macroflow. The convex-front effect weakens when the inlet pressure increases. Between the flow front and upstream region, there exist negative pressure gradient zones, which become more outstanding in finer channels.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:50475028)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2007-11-06
  • 修回日期:  2008-02-29
  • 刊出日期:  2008-04-05

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