壁面近距圆柱气体滑移

近壁传热关联式

该成果通过数值模拟研究靠近固体壁面的半密闭圆柱在稀薄气体条件下的滑移流动与传热特性，并给出了综合考虑稀薄、对流、压缩、约束和温度效应的阻力系数与努塞尔数关联式。

Wei, Dai · 吴慧英 · 刘振宇

International Journal of Heat and Mass Transfer 2025

技术优势

关联式可覆盖五种效应

提出的 Cd 和 Nu 关联式综合考虑了稀薄、对流、压缩、约束和温度效应，可用于快速估算微尺度圆柱绕流的阻力和传热。

阐明主导机制转变

研究表明，随着马赫数增大，决定 Cd 随 Kn 变化的主导效应从稀薄效应转变为压缩效应；决定 Nu 随 Kn 变化的主导效应从温度跳跃转变为速度滑移。

应用场景

• 微尺度气体流动：关联式用于微尺度气体流动中圆柱阻力和传热的快速预测。
• 微通道传热：为微通道内靠近壁面的圆柱绕流传热提供估算公式。
• 稀薄气体流动：关联式包含稀薄效应，适用于低 Kn 数稀薄气体环境。
• 圆柱绕流：给出半密闭圆柱绕流的阻力和努塞尔数关联式。