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不同形状微管道中的气体流动
  • ISSN号:0459-1879
  • 期刊名称:《力学学报》
  • 时间:0
  • 分类: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]中国科学院力学研究所高温气体动力学重点实验室,北京100080
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(90205024,10425211,RFBR-NSFC-39004).
中文摘要:

不同形状微尺度管道(圆形、六边形、半圆形、不同宽高比的矩形)中的气体流动特性是微机电系统设计最为关心的问题之一.文中利用信息保存(IP)方法和直接模拟Monte Carlo(DSMC)方法进行研究,给出两种方法的计算结果相互符合,并与其它研究者的BGK模型方程计算结果进行了比较.对于微尺度管道中关心的低Mach数流动,IP方法的统计收敛效率明显优于DSMC方法,通过拟合IP和DSMC结果,给出了圆形、六边形、半圆形、不同宽高比的矩形截面情况下无量纲质量流率与等效Knudsen数的关系.

英文摘要:

The information preservation (IP) method and the direct simulation Monte Carlo (DSMC) method are employed to investigate gas flows through micro-pipes with the circular, semi-circular, hexagonal or rectan- gular cross sections, respectively, as an important issue in the design and optimization of MEMS devices. The IP and DSMC results agree well with each other, and are compared with the numerical solutions of the BGK model equation given by other researchers. For low Mach number cases in micro-pipe flows, the IP method demonstrates the statistically convergent efficiency superior to DSMC. The investigation shows that the cross-section shapes of micro-pipes considerately affect their mass flow rates. A relation between the mass flow rate and the equivalent Knudsen number for circular, semi-circular, hexagonal and rectangular cross sections is suggested through fitting the IP and DSMC results.

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期刊信息
  • 《力学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国力学学会 中国科学院力学研究所
  • 主编:魏悦广
  • 地址:北京市海淀区北四环西路15号中科院力学所内《力学学报》
  • 邮编:100190
  • 邮箱:lxxb@cstam.org.cn
  • 电话:010-62536271
  • 国际标准刊号:ISSN:0459-1879
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2062/O3
  • 邮发代号:2-814
  • 获奖情况:
  • 1992年首届自然科技期刊一等奖,1996年国家自然科技期刊二等奖,2000年首届国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:13332