微尺度混合气体流动的统计模拟方法与微槽道气流的速度分布

来源 :中国科学院力学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangstian
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本文利用信息保存(Information Preservation,简称IP)方法和直接模拟Monte Carlo(DSMC)方法,模拟了低速下的微尺度内流,由两部分组成。第一部分使用硬球模型描述分子间相互作用,将IP方法应用于双组分混合气体的计算。提出了不同组分间的IP碰撞模型,IP方法计算得到的He-Ar,Ne-Ar,He-Ne混合气体在不同组分比下的粘性系数与硬球理论值以及DSMC模拟结果相符很好,然而IP方法比DSMC方法计算效率更高。IP方法与DSMC方法计算所得的剪切力分布也相符甚好。在Kn数较大时,双组分混合气体的各个组分速度有明显分离现象。   矩形微槽道的各个流向截面可以局部近似为平面Poiseuille流动,本文第二部分应用信息保存(IP)方法和直接模拟Monte Carlo(DSMC)方法计算了从连续介质区到自由分子流区的平面Poiseuille流动,利用其结果对Beskok-Kamiadakis公式和质量流率动理论因子进行了修正和重新拟合,给出了在整个稀薄气体流动领域都适用的微槽道气体流动速度分布。
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