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基于压力边界的微流道气体流动数值模拟方法
  • ISSN号:1008-973X
  • 期刊名称:《浙江大学学报:工学版》
  • 时间:0
  • 分类:O356[理学—流体力学;理学—力学] V211.25[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]浙江大学化工机械研究所,浙江杭州310027, [2]大连理工大学能源与动力学院,辽宁大连116024
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50475100,50610055).
中文摘要:

基于单元格压力线形假设,提出了一种处理微流道压力边界的新方法.将此方法应用于直接蒙特卡罗(DSMC)方法,分别对在4种压力边界条件下的微流道气体流场进行了数值模拟,获得了微尺度流场的速度分布及压力分布,并比较了在各种压力边界条件下微流场的稀薄特性和沿程压力的线性度分布.研究表明,采用此方法获得的速度和压力模拟解与解析解比较一致;在整体更为稀薄的微流场中,由此方法给出的沿程压力分布线性度更好,Knudsen数变化更大.进出口速度收敛性分析表明,此方法不仅具有稳定的收敛性,而且与现有方法相比收敛更快.

英文摘要:

Based on the assumption of linear pressure distribution in the cells, a new method tO deal with the pressure boundary of the flow in micro-channel was proposed. The method was applied in the numerical simulation for the gas flows in micro-channel with four different pressure boundary conditions by direct simulation Monte Carlo (DSMC) method. The distributions of velocity and local pressure were presented, and the rarefied effect and the linear drop of the local pressure along the micro-channel with the different boundary conditions were analyzed. The results showed that the simulation solutions of velocity and local pressure were consistent with the slip analytical ones. As the rarefied degree increases, the pressure distri- bution along the micro-channel becomes linear and the variation of Knudsen increases. Furthermore, comparisons of the inlet and outlet velocities with different boundary treatments show that the new method is convergent steadily and can converge faster than previous methods.

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期刊信息
  • 《浙江大学学报:工学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:浙江大学
  • 主编:岑可法
  • 地址:杭州市浙大路38号
  • 邮编:310027
  • 邮箱:xbgkb@zju.edu.cn
  • 电话:0571-87952273
  • 国际标准刊号:ISSN:1008-973X
  • 国内统一刊号:ISSN:33-1245/T
  • 邮发代号:32-40
  • 获奖情况:
  • 2000年获浙江省科技期刊质量评比二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:21198