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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
최영재 (한국과학기술원) 권오준 (한국과학기술원)
저널정보
한국전산유체공학회 한국전산유체공학회지 한국전산유체공학회지 제22권 제3호
발행연도
2017.9
수록면
36 - 46 (11page)
DOI
10.6112/kscfe.2017.22.3.036

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2017

직접모사법을 이용한 형상 변화에 따른 미소채널 유동 해석
최영재 ,  권오준 한국전산유체공학회지 2017.09 학술저널

2016

직접모사법을 이용한 미소채널 유동 해석을 위한 압력경계조건 적용
최영재 ,  권오준 한국전산유체공학회 학술대회논문집 2016.05 학술대회자료

초록· 키워드

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In the present study, to investigate the characteristics of subsonic rarefied gas flows in micro-channels with shape change, flow simulations of micro-channels with different geometries were conducted using a direct simulation Monte-Carlo (DSMC) solver based on unstructured meshes. For simulating micro-channel flows like pressure driven flows, the pressure boundary conditions at the inlet and the exit were additionally applied. Verification of the boundary condition was conducted by comparing with other researchers’ DSMC simulations with the pressure boundary condition. After verification of the boundary condition, the straight micro-channel of 15μm × 1μm was considered for the baseline channel. The pressure conditions at the inlet and the exit were 5×105 Pa and 1.66×105 Pa, respectively. The inlet gas temperature and wall temperature were both 300K, and a fully diffuse reflecting wall was considered. Three types of change of shapes were considered. The change of the length, height and bend angles were treated for this study. Firstly, to investigate the effects of the change of length, half and twice of the baseline channel length were considered. It was shown that the pressure gradient was dominantly affected by the change of the lengths. As a result, the velocity was more accelerated for short length channel than for the baseline channel. On the other hand, when the heights were become higher, the changes of flow properties were greater than the baseline channel due to the area of boundary layers or the forces by the pressure gradient. Finally, the effects of the bend angles in micro-channels were investigated with several bend angles. The angles were considered from 0 to 135 degrees. When the angle became greater, the flow separation was generated at the concave type corner. For larger angles, the variation of flow properties at the corner became greater. Flow properties at the exit were different trend from those at the corner. Pressure and density at the exit were not dependent on the bend angles, whereas the velocity at the exit was increased according to the bend angles.
#직접모사법(DSMC) #미소채널유동(Micro-channel Flows) #아음속 희박기체 유동(Subsonic Rarefied Gas Flows) #압력 경계조건(Pressure Boundary Condition) #미끄럼 속도(Velocity Slip)

목차

1. 서론
2. 해석 기법
3. 결과 및 고찰
4. 결론
References

참고문헌 (10)

참고문헌 신청
[단행본] - Bird, G.A / 1994 / Molecular Gas Dynamics and the Direct Simulation of Gas Flows / Clarendon google schola [학술지(정기간행물)] - Nance, R.P / 1998 / Role of Boundary Conditions in Monte Carlo Simulation of MEMS Devices / Journal of Thermophysics and Heat Transfer 12 : 447 ~ 449 google schola [학술지(정기간행물)] - Liou, W.W / 2000 / Implicit Boundary Conditions for Direct Simulation Monte Carlo Method in MEMS Flow Predictions / CMES 1-4 : 119 ~ 128 google schola [학술지(정기간행물)] - Wang, M / 2004 / Simulations for Gas Flows in Microgeometries Using the Direct Simulation Monte Carlo Method / Int. J. Heat and Fluid Flow 25 : 975 ~ 985 google schola [학술지(정기간행물)] - Roohi E / 2009 / Direct Simulation Monte Carlo Solution of Subsonic Flow Through Micro/nanoscale channels / J. Heat Transfer 131 (092402) : 1 ~ 8 google schola

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최영재 ,  권오준 한국전산유체공학회지 2014 .06

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UCI(KEPA) : I410-ECN-0101-2018-559-001351787