微尺度流动开辟了流体力学研究的一个崭新领域,微尺度流动的研究丰富并推进了流体力学理论的发展,同时,微机电系统(MEMS)是微型化方向的高新技术领域,开展微尺度流动的研究对这些领域具有重要的意义。微尺度气体流动的稀薄程度可以用Knudsen数Kn=λ/L表示,其中λ为分子平均自由程,L为流场的特征长度。流动可以分为连续区(Kn≤0.001)、滑移区(0.001<Kn≤0.1)、过渡区(0.1<Kn≤10)和自由分子区(Kn>10)。当流动进入滑移和过渡流区,流场中分子之间的碰撞大大减少,此时,采用基于连续性假设的Navier-Stokes方程计算的结果与实验结果有较大的偏差,而直接蒙特卡洛(DSMC)方法模拟低速微尺度流动时产生统计噪声较大,而且需要大量的计算时间,本文采用基于非连续性假设的一种介观模拟方法—格子Boltzmann方法(LBM)对微尺度气体流动进行模拟研究,其优点是有强大的物理基础,边界条件处理容易,且计算程序简单。在对于滑移区微尺度流动的模拟时,在计算模型的松弛时间中引入Kn数,并采用一阶滑移边界格式,采用此模型模拟典型流动的非线性压力分布、速度分布和边界速度滑移与理论值吻合的较好,还对微流动中的稀薄效应和可压缩效应进行了分析和讨论；在过渡区,对Knudsen层内的速度进行修正,得到了含有Knudsen层效应的格子Boltzmann模型,边界处理格式采用二阶滑移边界,采用修正后的模型对过渡区的微流动进行了模拟研究,模拟结果表明对非线性压力和滑移速度分布的模拟结果能够很好的符合DSMC和IP方法的结果。本文采用格子Boltzmann方法对、滑移区和过渡区的微尺度流动特性进行了较为细致的分析和研究,为今后深入研究奠定了一定的基础和研究思路。