بررسي تنش برشي در سطوح فوق آب¬گريز با حل جريان گازي در ميكروحفره¬ها از روش DSMC-IP

در سال¬هاي اخير استفاده از سطوح فوق آب¬گريز براي كاهش مقاومت سطح در مقابل جريان مايع بسيار مورد توجه قرار گرفته است. در اين مطالعه، ميدان جريان در محيط گازي محبوس در شيار‌هاي روي اين سطوح مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف ارزيابي تنش برشي روي مرز مشترك گاز-مايع است. به اين منظور شيار با ميكرو/نانو حفره‌هايي كه ديواره بالايي آن با سرعت m/s 10 U= حركت مي‌كند مدل شده است. گستره وسيعي از فشار، 100 ≤p≤ 1 پاسكال، و عرض حفره، 100 ≤w≤ 1 ميكرومتر، مورد مطالعه قرار گرفته است. عدد نودسن جريان در اين شرايط در محدوده 4/5 ≤Kn≤ 054/0 قرار مي‌گيرد؛ بنابراين براي حل جريان از روش شبيه‌سازي مستقيم مونت كارلو و رهيافت DSMC-IP استفاده شده است. نتايج نشان مي‌دهد براي شيارها يك عرض بهينه وجود دارد. همچنين سطوح فوق آب‌گريز در فشارهاي كمتر عملكرد بهتري دارند؛ به نحوي كه تاثير تغييرات فشار بر كاهش تنش برشي روي اين سطوح، از اثر عرض شيارها قابل توجه‌تر است.