理论与应用力学2023年第50卷第2期，页码：185-204
https://doi.org/10.2298/TAM231017011V
全文(
618 KB）
平行板间非等温可压缩稀薄气体流动的解析与数值分析
VulićevićPetar五世。（塞尔维亚贝尔格莱德贝尔格莱德大学机械工程学院），petar.vulicevic@protonmail.com
Milićev Sneíana S。 
（塞尔维亚贝尔格莱德贝尔格莱德大学机械工程学院）
StevanovićNevena D。 （塞尔维亚贝尔格莱德贝尔格莱德大学机械工程学院）
当流动域的尺寸变小时，例如在微机电系统（MEMS）和纳米机电系统（NEMS）中，稀疏效应变得更加突出。我们所考虑的流动是连续的和稀薄的气体流动状态。我们提供了不同温度下平行板之间可压缩非等温流动的分析解。将我们的分析解与商业CFD代码Ansys Fluent的结果进行了比较。我们分析了连续和稀薄气体流动状态下具有恒定和可变输运系数的四种情况。分析表明，在连续流区和滑移流区具有很好的一致性。这一结果不仅验证了本研究，也为调查无法获得分析解决方案的情况提供了机会。
关键词：解析解，微扰法，稀薄气体流动，滑移流，连续流，非等温，可压缩
显示引用
M.Gad-El-Hak，《MEMS手册》，CRC出版社，佛罗里达州博卡拉顿，2002年。
A.Beskok，G.Karniadakis，《微流和纳米流：基础与模拟》，《学科间》。申请。数学。，斯普林格，2005年。
F.Sharipov，Rarefied气体流经长矩形通道，J.Vac。科学。Technol公司。A 17（5）（1999），3062-3066。
A.Agrawal，《微通道内气体流动的综合评述》，《国际微纳尺度交通杂志》。2, (2011), 1-40.
H.Akhlaghi，E.Roohi，S.Stefanov，《微观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》，Phys。报告997（2023），1-60。
T.J.Scanlon、E.Roohi、C.White、M.Darbandi、J.M.Reese，《任意几何形状稀薄气体流动的开源并行DSMC代码》，《计算机与流体》39（2010），2078-2089。
M.Spiga，P.Vocale，恒定热流椭圆微管道中的滑移流动，高级机械。Eng.4（2012），481280。
J.Pitakarnnop，R.Wongpithayadisai，S.Phanakulwijit，真空系统稀薄气体流动的替代模型和数值模拟，测量126（2018），417-420。
V.Leontidis，J.Chen，L.Baldas，S.Colin，在滑移流动状态下运行的弯曲通道Knudsen泵的数值设计，传热与传质50（2014），1065-1080。
W.G.Vincenti，C.H.Kruger，《物理气体动力学导论》，John Wiley&Sons，纽约，1965年。
N.Stevanović，塞尔维亚贝尔格莱德大学机械工程学院微通道内稀薄气体流动，2010年。
S.Milićev，塞尔维亚贝尔格莱德大学机械工程学院微通道中的非等温可压缩气体流动。[待出版]
Ansys Fluent理论指南，Ansys，Inc.，Canonsburg，2023年。
J.C.Maxwell，《温度不均匀引起的稀薄气体应力》，Phil.Trans。R.Soc.London伦敦皇家学会170（1879），231-256。
M.Von Smoluchowski，Ueber Warmeleitung，《安娜·物理学》。化学。64 (1898), 101-130.