, , , ,

"Оптимизация граничных условий в микроканале с целью минимизации перепада давления". Дмитрий Сергеевич Глуздов, аспирантура НГУ, 21.7.2023

nsu_dsgluzdov_202307_itp.pdf

Состав коллектива

  • Глуздов Дмитрий Сергеевич - Аспирант физического факультета университета НГУ кафедры неравновесных процессов, форма обучения очная, специальность 01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника. Лаборатория интенсификации процессов теплопереноса 6.6 института теплофизики СО РАН, м.н.с.
  • Гатапова Елизавета Яковлевна - Научный руководитель к.ф.-м.н, старший научный сотрудник.

Аннотация

Проблема вязкого трения существенно затрудняет разработку эффективных микросистем для промышленного применения, например, в химическом анализе или охлаждении микроэлектроники. Для того, чтобы существенно продвинуться в области увеличения пропускной способности микроканалов и применении их в инженерных областях, важно разработать ряд методик, позволяющих, наиболее точно моделировать физические процессы внутри микроканалов. В отличие от обычной гидродинамики в микрофлюидике граничные условия являются более существенным фактором, влияющим на течение. В работе проведено экспериментальное исследование и трехмерное численное моделирование потока в прямоугольном микроканале с гладкими стенками, а также в микроканале с гидрофобными структурами на границах. Предложен способ задания длины проскальзывания на границе и оценки длины проскальзывания для задач, в которых неизвестны граничные условия, но известен перепад давления и расход жидкости. Численные расчеты верифицированы – проверена сходимость, получено сравнение с аналитическими расчетами, также расчеты валидированы на данных из эксперимента и показали хорошее соответствие.

Публикации

  • Gluzdov, Dmitry S., and Elizaveta Ya Gatapova. "Friction reduction by inlet temperature variation in microchannel flow." Physics of Fluids 33.6 (2021): 062003. (Импакт фактор: 3.521)
  • Gluzdov, D. S., and E. Ya Gatapova. "A friction factor in rectangular microchannel of 100 μm depth." Journal of Physics: Conference Series. Vol. 1677. No. 1. IOP Publishing, 2020. (Импакт фактор: 0.55)
  • Gluzdov, D. S., and E. Ya Gatapova. " Modelling corners flow in rectangular microchannel." Journal of Physics: Conference Series. Vol. 2119. No. 1. IOP Publishing, 2021. (Импакт фактор: 0.55)
  • Также готовится текст диссертации и ещё одна публикация в Q1.