Dòng chảy Stokes trên bề mặt gồ ghề có chiều dài trượt cục bộ biến thiên theo hàm số Cosine

  • Trần Anh Tuấn

    Bộ môn Cầu hầm, Trường Đại học Giao thông Vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội
  • Nguyễn Đình Hải

    Bộ môn Vật liệu xây dựng, Trường Đại học Giao thông Vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội.
Email: anh-tuan.tran@utc.edu.vn
Từ khóa: Bề mặt gồ ghề, chiều dài trượt có hiệu, dòng chảy Stokes, hàm số cosine.

Tóm tắt

Nghiên cứu này liên quan đến dòng chảy Stokes trên bề mặt gồ ghề đặc trưng bởi chiều dài trượt cục bộ biến đổi tuân theo hàm số cosine. Ở đây chúng ta phân tính cả hai tình huống đối với hướng của dòng chảy vuông góc và song song với cấu trúc gồ ghề. Để đạt được mục tiêu này, chúng ta sử dụng một phương pháp bán giải tích trên cơ sở khai triển chuỗi Fourier của trường vận tốc và áp suất. Kết quả thu được bằng phương pháp này được so sánh với phương pháp phần tử hữu hạn và một số kết quả nghiên cứu đã công bố trên thế giới.

Tài liệu tham khảo

[1]. N. V. Priezjev, A. A. Darhuber, S. M. Troian, Slip behavior on liquid films on surfaces of patterned wettability: Comparison between continuum and molecular dynamics simulations, Phys. Rev. E., 71 (2005) 041608. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.71.041608
[2]. C. J. Teo, B. C. Khoo, Analysis of Stokes flow in micro channels with superhydrophobic surfaces containing a periodic array of micro-grooves, Microfluid Nanofluid., 7 (2009) 353–382. https://doi.org/10.1007/s10404-008-0387-0
[3]. A. V. Belyaev, O. I. Vinogradova, Effective slip in pressure-driven flow past super-hydrophobic strips, J. Fluid Mech., 652 (2010) 489–499. https://doi.org/10.1017/S0022112010000741
[4]. C-. O. Ng, C. Y. Wang, Apparent slip arising from Stokes shear flow over a bidimensional patterned surface, Microfluid Nanofluid., 8 (2010) 361–371. https://doi.org/10.1007/s10404-009-0466-x
[5]. J. Zhou, A. V. Belyaev, F. Schimid, O. I. Vinogradova, Anisotropic flow in striped superhydrophobic channels, J. Chem. Phys.. 136 (2012) 194706. https://doi.org/10.1063/1.4718834
[6]. J. Zhou, E. S. Asmolov, F. Schimid, O. I. Vinogradova, Effective slippage on superhydrophobic trapezoidal grooves, J. Chem. Phys., 139 (2013) 194708.
[7]. F. Feuillebois, M. Z. Bazant, O. I. Vinogradova, Effective slip over superhydrophobic surfaces in thin channels, Phys. Rev. Lett.. 102 (2009) 026001.
[8]. F. Feuillebois, M. Z. Bazant, O. I. Vinogradova, Erratum: effective slip over superhydrophobic surfaces in thin channels, Phys. Rev. Lett., 104 (2010) 159902.
[9]. O. I. Vinogradova, A. V. Belyaev, Wetting, roughness and flow boundary conditions, J. Phys. Condens. Matter., 23 (2011) 184104. https://doi.org/10.1088/0953-8984/23/18/184104.
[10]. E. S. Asmolov, S. Schemieschek, J. Harting , O. I. Vinogradova, Flow past superhydrophobic surfaces with cosine variation in local slip length, Phys. Rev. E. 87 (2013) 023005. Doi: 10.1103/PhysRevE.87.023005
[11]. A. Kumar, S. Datta, D. Kalyanasundaram, Permeability and effective slip in confined flows transverse to wall slippage patterns, Phys. Fluids., 28 (2016) 082002. https://doi.org/10.1063/1.4959184
[12]. A. -T. Tran, H. LeQuang, Q. -C. HeEffective interfacial conditions for the Stokes flow of a fluid on periodically rough surfaces, Acta Mech., 228 (2017) 1851 - 1869. https://doi.org/10.1007/s00707-017-1800-0

Tải xuống

Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
16/09/2019
Nhận bài sửa
22/10/2019
Chấp nhận đăng
02/11/2019
Xuất bản
16/12/2019
Chuyên mục
Công trình khoa học