平板微通道壁面粗糙度对流场影响的摄动分析

王昊利　王　元　刘　江

摘要：选取相对粗糙度作为小参数建立了平板微通道流动的摄动方程组，采用傅里叶分析结合数值方法进行求解．计算结果表明：影响流场结构的主要因素为相对粗糙度和粗糙曲线的空间波数．当保持波数不变，增加壁面相对粗糙度时，无量纲流函数扰动峰值将增大，而流场受扰区域不发生变化；当保持相对粗糙度不变，减小空间波数时，流函数扰动峰值和流场受扰区域都将增大；近壁区流场中存在明显的涡结构，涡结构的出现使得流场内部的黏性耗散作用增强，因此导致相同条件下微通道层流的流动损失高于大尺度流动时的阻力损失．

关键词：摄动分析；微通道；粗糙元；流场结构

中图分类号：O357文献标识码：A文章编号：0253—987X(2005)05—0540—04