高频电控微通道沸腾：Lattice Boltzmann数值模拟研究

"微通道人工泡状流的Lattice Boltzmann数值模拟 (2012年) - 自然科学 论文" 这篇论文探讨的是在微通道中利用高频电控热激发方法产生的人工泡状流的数值模拟研究，主要基于Lattice Boltzmann大密度比多相流复合模型。Lattice Boltzmann方法是一种广泛应用在流体力学中的数值模拟技术，它通过离散速度模型来模拟连续介质的流动行为，尤其适用于处理多相流和复杂边界条件的问题。 在微通道中，沸腾流动的不稳定性是影响传热效率和流动控制的重要因素。高频电控热激发能够生成稳定的气泡，从而抑制这种不稳定性，并增强传热。论文通过数值模拟分析了不同发泡频率下泡状流对微通道流动和传热的影响。研究不仅关注汽泡运动对微通道内部流动边界层的影响，还深入研究了汽泡相变（即气泡生长）对热边界层的作用。 汽泡运动对微通道流动边界层的影响体现在改变了流体的流动模式，可能导致湍流或层流状态的转变，进而影响整体流动性能。而汽泡相变增长对热边界层的作用则体现在加强了热量传递，因为气泡的形成和蒸发可以迅速移走局部的大量热量，提高传热效率。 同时，论文还研究了流动边界层对汽泡动力行为的反馈作用，边界层的厚度和特性会影响气泡的形变、上升速度以及合并或破裂的动态过程。这些相互作用对于优化微通道内的传热性能至关重要。 该研究的结论对于理解和设计更有效的微通道冷却方案具有指导意义，尤其是在电子设备冷却领域，因为高效的微通道传热技术对于维持设备的正常运行和延长其寿命至关重要。此外，这些发现也为未来深入探究微尺度下的沸腾流动不稳定性提供理论基础和数值工具。 关键词涉及了Lattice Boltzmann Method、微通道、泡状流、沸腾流动不稳定性以及传热，这些关键词突出了研究的核心内容和技术手段。这篇论文由国家杰出青年科学基金和国家青年科学基金资助，体现了其在科研领域的权威性和重要性。