Численное моделирование процессов теплопередачи в микроканалах сложной геометрии при ламинарном течении вязкой жидкости

Abstract

Рассмотрена задача теплопередачи из внешнего нагретого тела в однородный, вязкий, жидкий теплоноситель, двигающийся внутри прямолинейного и зигзагообразного микроканалов в приближении малых чисел Рейнольдса Re. Задача решена численно в терминах "функция тока-завихренность" с использованием простого явного метода для решения уравнения переноса завихренности и уравнения теплопередачи с разностями против потока и уравнения Пуассона для функции тока с использованием метода последовательной верхней релаксации.

Розглянуто задачу теплопередачі з зовнішнього нагрітого тіла в однорідний, в'язкий рідкий теплоносій, що рухається всередині прямолінійного і зигзагоподібного микроканалів у наближенні малих чисел Рейнольдса Re. Задачу розв'язано чисельно в термінах "функція току-завихореність" з використанням простого явного методу для розв'язку рівняння переносу завихреності й рівняння теплопередачі з різницями проти потоку і рівняння Пуассона для функції току з використанням методу послідовної верхньої релаксації.

The heat transfer problem from the outside heated body into a uniform, viscous heat-transfer agent moved inside the straight and zigzag microchannel in an approximation of small Reynolds numbers Re is considered. The problem is solved numerically in "stream function-vorticity" terms using a simple explicit method for solving the vorticity transport equation and the heat equation with upwind direction and Poisson equation for the stream function using the method of successive over-relaxation.