用于Poiseuille等微槽道流的Boltzmann模型方程算法研究  

作　　者：李志辉[1] 张涵信[1] 符松[2] 

机构地区：[1]中国空气动力研究与发展中心国家计算流体力学实验室 [2]清华大学工程力学系,北京100084

出　　处：《中国科学（G辑）》2005年第3期271-291,共21页

基　　金：国家自然科学基金(批准号:90205009;10321002);清华大学基础研究基金(批准号:JC2003033)资助项目

摘　　要：基于MEMS微尺度流动特点,将气体运动论统一算法推广应用于Poiseuille等微槽道流动计算研究,发展可用于微流动问题的气体运动论边界条件数学模型及数值处理方法,以不同Knudsen数的Couette剪切流、热对流以及Poiseuille等短微槽道流为研究对象进行初步计算验证,通过将本文计算结果分别与基于微观分子颗粒输运的类DSMC模拟值、基于宏观流体力学的滑移N-S解、基于气体分子动力论的BGK-Burnett数值解及线化Boltzmann近似分析解等的比较分析,显示出发展的连接宏观流体力学与微观分子动力学的介观Boltzmann简化速度分布函数方程数值算法能很好地揭示近连续滑移、过渡流区气体流动现象和微弱流动变化细节,并能较好地适应于微槽道流动问题计算研究,可望发展起新型的模拟MEMS微槽道流动和传热问题气体运动论数值计算方法.

关 键 词：BOLTZMANN模型方程 微槽道 算法研究 Knudsen数 气体运动论 数值计算方法 MEMS 计算研究 流动问题 流体力学 分子动力论 分子动力学 流动特点 推广应用 统一算法 处理方法 数学模型 边界条件 计算验证 MC模拟 颗粒输运 

分 类 号：O552.3[理学—热学与物质分子运动论]