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哈桑·阿赫拉吉;鲁希，埃桑;斯特凡诺夫

微尺度和纳米尺度气流效应的综合评述：滑移跳跃现象、努森佯谬、热驱动流和努森泵。 （英文） Zbl 1519.76301号

物理学。代表。 997, 1-60 (2023).
摘要：本文的动机是对微尺度和纳米尺度气体流动的关键主题进行详细综述，即速度滑移和温度跳跃现象及其建模、克努森极小值和在克努森泵中应用的热驱动流动。微观和纳米尺度上的非平衡气体流动表现出不同于宏观连续流体动力学和传热直觉的特性。稀薄气流具有独特的特征，例如滑移和跳跃边界效应,努森佯谬,抽水效应,反傅里叶传热,热临界努森数、和稀薄气体激波极点本文综述了气体表面速度和温度不等式的最新进展和研究，命名为速度滑移和温度跳变，在稀薄气体流中。热力学非平衡效应局限于Knudsen层，在靠近表面的几条气体平均自由程的宽度内。这些特殊的特征导致了与表面有关的气体的速度和温度之间的不平衡。回顾了从首次观测到最近研究的滑移和跳跃条件的实验研究。接下来，将对从麦克斯韦模型到最近开发的模型的不同类别的速度滑移模型进行全面审查。本文首次对现有稀薄气体粘度模型进行了分类和比较。将在描述稀薄气体在固体表面上的温度跳跃的模型的推导方面取得进展。其次，稀薄气体的一种独特行为称为努森佯谬或Knudsen最小值基于不同的观点进行了介绍和回顾。回顾了努森佯谬现象起源的不同可能原因。我们将回顾一整套检测到努森佯谬特征的实验和数值工作。然后，回顾并比较了从数值模拟和实验测量中获得的指示和预测克努森佯谬现象发生的闭合关系。本文的最后一节重点介绍了利用热驱动气流在小范围内稀薄流的物理和实际应用，即抽水效应稀薄气体。稀薄气体在温度梯度下的泵送效应导致努森泵或努森压缩机概念。与宏观泵相比，这种泵的主要优点是，由于没有任何旋转和运动部件，因此不会因各种机械故障模式而缩短寿命周期。此外，上述泵还可以应用于气相色谱、光谱、芯片上的移动气体、强制对流冷却和微纳米驱动器。提出并讨论了不同类型的热致流动及其起源，包括最近检测到的热致流。在此基础上，将对努森泵的不同类型和配置进行详细的批判性全面审查。本综述考虑了最新发表的包含努森泵新设计的研究。将广泛审查为模拟克努森泵而开发或采用的不同数值技术。此外，将对所有已发表的努森泵实验研究进行审查和分类。总的来说，这篇综述将为微尺度和纳米尺度气流的新兴物理科学和工程应用提供见解。

引用于8文件

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76P05号机组 稀薄气体流动，流体力学中的玻尔兹曼方程
76升05 流体力学中的冲击波和爆炸波
76-02 流体力学相关研究博览会（专著、调查文章）
82B40码 平衡统计力学中的气体动力学理论
82C40型 含时统计力学中的气体动力学理论

关键词：

稀薄气体流量;速度滑移;温度突变;非平衡流;反傅立叶传热;热临界努森数;稀薄气体激波极性
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\textit{H.Akhlaghi}等人，《物理学》。众议员997，1-60（2023；兹bl 1519.76301）
全文： 内政部

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