研制了微通道气体流动研究的实验装置;以氮气和氦气为工作介质,开展了压力驱动的微管道气体流动实验研究;采用DSMC方法模拟了微管道气体流动;对长微管道气体流动,基于等温和仅有轴向流的假设,给出了简化计算方案及近似解。结果表明即使对于极低Mach数,横向尺度为10微米以上的管道气体流动,可压缩效应仍十分明显;当管道内径接近1微米时,常密度气体流动仍处于滑流区,NS方程仍然适用,但边界条件需修正,物面滑移速度十分明显,稀薄气体效应使流量有明显偏高;长微管道流动近似等温,横流速度不大,可简化计算;更小尺度气体流动将进入过渡流领域,NS方程失效;DSMC方法是研究微尺度气体流动的有力工具。成果对MEMS设计等有重要价值。
英文主题词microchannel flow; rarefied gas effect; DSMC