دانشگاه صنعتی شاهرود مکانیک سازه ها و شاره ها 2251-9475 10 4 2020 12 21 The study of the effects of triangular roughness on the thermal creep flow in Knudsen pumps with DSMC method بررسی اثر زبری مثلثی بر جریان خزش حرارتی درون نودسن پمپ‌ها به روش شبیه‌سازی مستقیم مونت کارلو 97 109 1994 10.22044/jsfm.2020.9825.3208 FA نادیا میرنژاد کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران علی امیری جاغرق استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران Journal Article 2020 06 22 In this study, the effects of wall roughness on the flow parameters in Knudsen pumps are investigated using the particle-based direct simulation Monte Carlo method. For this purpose, the thermal creep flow in a microchannel with a linear temperature gradient on the walls is solved in a wide range of Knudsen numbers (0.1 ≤ Kn ≤ 10). The roughness is modeled as triangular elements on the walls. A comprehensive study is done on the geometrical parameters of the roughness, including height (0 ≤ε≤10), aspect ratio (1 ≤ξ≤3), and the distance of the elements (1 ≤χ≤5). Evaluation of the results indicates that the mass flow rate of the thermal creep flow in rough channels, no matter how small the roughness, has a significant reduction compared to the smooth channel. For example, a reduction of 26% is observed for a tinny roughness of ε=1.25%. It is also observed that the aspect ratio and the distance of the rough elements do not have a significant effect on the flow parameters in the studied range. در این مطالعه اثر زبری دیواره بر پارامترهای جریان درون نودسن پمپ‌ها، با استفاده از روش ذره-مبنای شبیه‌سازی مستقیم مونت کارلو بررسی شده است. به این منظور با اعمال شیب دمای خطی بر دیواره‌های یک میکروکانال، جریان خزش حرارتی حاصله در گستره وسیعی از عدد نودسن (0.1≤ Kn≤10 ) حل شده است. زبری به صورت زائده‌هایی مثلثی شکل روی دیواره مدل‌سازی شده است. مطالعه جامعی روی پارامترهای تعیین‌کننده هندسه زبری صورت پذیرفته است که شامل ارتفاع زبری (10 ≤ε≤ 0)، نسبت منظری زبری (3 ≤ξ≤ 1) و گام زبری (5 ≤χ≤ 1) می‌شود. بررسی نتایج گویای آن است که دبی جرمی جریان خزش حرارتی در کانال‌های زبر، هرقدر هم که زبری کوچک باشد، کاهش قابل توجهی نسبت به کانال صاف دارد؛ به نحوی که برای زبری نسبی 25/1 ε= کاهش 26 درصدی دبی جرمی در مقایسه با کانال صاف مشاهده می‌شود. همچنین ملاحظه شد نسبت منظری و فاصله المان‌های زبری، در محدوده مطالعه شده، تاثیر قابل توجهی بر پارامترهای جریان ندارند. https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1994_a7ba94b015b6c49d02755edd41965944.pdf