Phase change materials in fluid–structure interaction within microchannel: A numerical and deep learning approach

微通道 微尺度化学 机械 物理 流体力学 流固耦合 传热 有限元法 两相流 粘度 流量(数学) 热力学 数学 数学教育
作者
Umair Rashid,Naeem Ullah,Qingyuan Wang,Kun Yang
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:37 (2) 被引量:1
标识
DOI:10.1063/5.0251380
摘要

Microchannels have revolutionized fields such as chemical analysis, drug delivery, and diagnostics, by offering enhanced control over fluid flows at microscale dimensions. The behavior of fluids in microchannels, governed by principles like viscous and capillary forces, differs significantly from macroscopic flows, and these differences have implications for fluid–structure interaction as well. Microchannel geometries often involve thin walls, making them susceptible to deformation under fluid-induced stresses. This interplay between fluid flow and structural mechanics introduces complex phenomena such as fluid-induced vibrations, instabilities, and alterations in flow patterns. This study evaluates fluid–structure interaction involving nano-encapsulated phase change materials in the existence of a flexible fine structure at the base of a microchannel. The boundaries of microchannel are supposed rigid, while the fin is elastic. The versatile finite element method is implemented to numerically evaluate the partial differential equation of phase change materials fluid flow and heat transfer. A grid refinement and validation test are conducted using a convolutional neural network, and a convolutional neural network with bidirectional gated recurrent unit assures the accuracy of the numerical results. Moreover, the results demonstrate that suspending the viscosity of nano-encapsulated phase change materials in water significantly enhances heat transfer during fluid–structure interaction within the microchannel.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
QinQin完成签到,获得积分10
2秒前
meimei完成签到 ,获得积分10
3秒前
JY完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6.2应助123采纳,获得10
5秒前
QinQin发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
wenrui完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
strama完成签到,获得积分10
9秒前
大壮完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
乐安完成签到,获得积分10
15秒前
chenmeimei2012完成签到 ,获得积分10
15秒前
阔达以山完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
gxy完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
冯梦梦完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
小糊涂仙完成签到,获得积分10
17秒前
hjs完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
玖爱完成签到,获得积分10
18秒前
好嗨哟完成签到,获得积分10
19秒前
虚幻绿兰完成签到,获得积分10
21秒前
慕青应助Greg采纳,获得10
22秒前
老魏老魏完成签到,获得积分10
22秒前
小栗完成签到,获得积分10
22秒前
何乾乾发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
cosimo完成签到 ,获得积分10
23秒前
sagitar应助刘觅儿采纳,获得20
24秒前
壮观以松完成签到,获得积分10
26秒前
旅行者N0501完成签到,获得积分10
28秒前
铁甲小宝完成签到,获得积分10
29秒前
搜集达人应助何乾乾采纳,获得10
30秒前
干净冰露完成签到,获得积分10
32秒前
一枚橡皮擦完成签到,获得积分10
33秒前
烟火会翻滚完成签到,获得积分10
33秒前
Camellia完成签到,获得积分10
34秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7298365
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8916739
关于积分的说明 18879766
捐赠科研通 6963453
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3210642
关于科研通互助平台的介绍 2379971
邀请新用户注册赠送积分活动 2187127