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气体运动论数值算法在微槽道流中的应用研究
被引量：
2
1
作者
李志辉
符松
张涵信
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2004年第3期263-271,共9页
简要介绍基于Boltzmann模型方程的气体运动论数值算法基本思想及其对二维微槽道流动问题数值计算的推广,并阐述适用于微尺度流动问题的气体运动论边界条件数值处理方法。通过对压力驱动的二维微槽道流动问题进行数值模拟,将不同Knudsen...
简要介绍基于Boltzmann模型方程的气体运动论数值算法基本思想及其对二维微槽道流动问题数值计算的推广,并阐述适用于微尺度流动问题的气体运动论边界条件数值处理方法。通过对压力驱动的二维微槽道流动问题进行数值模拟,将不同Knudsen数下的微槽道流计算结果分别与有关DSMC模拟值和经滑移流理论修正的N-S方程解进行比较分析,表明基于Boltzmann模型方程的气体运动论数值算法对微槽道气体流动问题具有很好的模拟能力。
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关键词
BOLTZMANN模型方程
离散速度坐标法
NND差分格式
微
槽
道
气体
流动
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职称材料
MEMS稀薄气体内部流动模拟中的信息保存(IP)法
被引量：
5
2
作者
沈青
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2006年第1期142-150,共9页
首先综述了处理低速稀薄气体流动的一些方法：线化Boltzmann方程方法、Lattice Boltzmann方法(LBM)、加滑移边界的Navier-Stokes方程、以及DSMC方法,并讨论它们在模拟MEMS中过渡领域低速流动特别是内部流动所遇到的困难,其中表明了LBM...
首先综述了处理低速稀薄气体流动的一些方法：线化Boltzmann方程方法、Lattice Boltzmann方法(LBM)、加滑移边界的Navier-Stokes方程、以及DSMC方法,并讨论它们在模拟MEMS中过渡领域低速流动特别是内部流动所遇到的困难,其中表明了LBM现有方案不适合模拟过渡领域中的MEMS流动问题。信息保存(IP)法通过保存一个模拟分子所代表的大量分子的平均信息,克服了流速低使得信息噪声比小而引起统计模拟的困难。本文给出了方法的一些理论证实。MEMS中内部流动的特点,即流速低和大的长宽比的特点,引起椭圆性问题,即出入口边界条件相互影响需要协调的问题。通过对(长约几千微米的)微槽道流动应用IP方法的算例,演示了采用守恒形式的质最守恒方程和超松弛法可成功地解决这一问题。借助同样的方法,用IP方法求解了真实长度(1000μm)硬盘驱动器读写头在过渡领域的薄膜支撑问题,压力分布与具有严格气体动理论基础的概括化Reynolds方程完全相符,而在此之前,DSMC方法只对短的读写头(5μm)与Reynolds方程做了校验．作者建议将原来用于求解读写头润滑问题的Reynolds方程退化来求解过渡领域中的微槽道流动问题,从而提供了一个有严格气体动理论品性的检验方法来验证求解MEMS内部流动的各种方法。
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关键词
MEMS
稀薄气体
流动
信息保存法
守恒格式
超松弛方法
线化Boltzmann方程
Lattice
BOLTZMANN
方法
微槽道流动
硬盘驱动器读写头
退化的Reynolds方程
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职称材料
Navier-Stokes方程二阶速度滑移边界条件的检验
被引量：
19
3
作者
谢翀
樊菁
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2007年第1期1-6,共6页
对微尺度气体流动, Navier-Stokes方程和一阶速度滑移边界条件的结果与实验数据相比,在滑移区相互符合,在过渡领域则显著偏离．为改善Navier-Stokes方程在过渡领域的表现,有些研究者尝试引入二阶速度滑移边界条件,如Cercignani模型,Deis...
对微尺度气体流动, Navier-Stokes方程和一阶速度滑移边界条件的结果与实验数据相比,在滑移区相互符合,在过渡领域则显著偏离．为改善Navier-Stokes方程在过渡领域的表现,有些研究者尝试引入二阶速度滑移边界条件,如Cercignani模型,Deissler模犁和Beskok-Karniadakis模型．以微槽道气体流动为例,将Navier-Stokes方程在不同的二阶速度滑移模型下的结果与动理论的直接模拟Monte Carlo(DSMC)方法和信息保存(IP)方法以及实验数据进行比较．在所考察的3种具有代表性的二阶速度滑移模型中,Cercignani模型表现最好,其所给出的质量流率在Knudsen数为0．4时仍与DSMC和IP结果相符;然而,细致比较表明, Cercignani模型给出的物面滑移速度及其附近的速度分布在滑流区和过渡领域的分界处(Kn=0．1)已明显偏离DSMC和IP的结果．
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关键词
二阶速度滑移模型
微槽道流动
DSMC方法
IP方法
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职称材料
题名
气体运动论数值算法在微槽道流中的应用研究
被引量：
2
1
作者
李志辉
符松
张涵信
机构
清华大学工程力学系
中国空气动力研究与发展中心
出处
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2004年第3期263-271,共9页
基金
中国博士后科学基金(023220014)
国家自然科学基金(90205009)资助项目.
文摘
简要介绍基于Boltzmann模型方程的气体运动论数值算法基本思想及其对二维微槽道流动问题数值计算的推广,并阐述适用于微尺度流动问题的气体运动论边界条件数值处理方法。通过对压力驱动的二维微槽道流动问题进行数值模拟,将不同Knudsen数下的微槽道流计算结果分别与有关DSMC模拟值和经滑移流理论修正的N-S方程解进行比较分析,表明基于Boltzmann模型方程的气体运动论数值算法对微槽道气体流动问题具有很好的模拟能力。
关键词
BOLTZMANN模型方程
离散速度坐标法
NND差分格式
微
槽
道
气体
流动
Keywords
boltzmann model equation
discrete velocity ordinate method
NND finite difference scheme
gas flows in microchannel
分类号
O241 [理学—计算数学]
O354 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
MEMS稀薄气体内部流动模拟中的信息保存(IP)法
被引量：
5
2
作者
沈青
机构
中国科学院力学研究所高温气体动力学实验室
出处
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2006年第1期142-150,共9页
基金
国家自然科学基金(90205024)~~
文摘
首先综述了处理低速稀薄气体流动的一些方法：线化Boltzmann方程方法、Lattice Boltzmann方法(LBM)、加滑移边界的Navier-Stokes方程、以及DSMC方法,并讨论它们在模拟MEMS中过渡领域低速流动特别是内部流动所遇到的困难,其中表明了LBM现有方案不适合模拟过渡领域中的MEMS流动问题。信息保存(IP)法通过保存一个模拟分子所代表的大量分子的平均信息,克服了流速低使得信息噪声比小而引起统计模拟的困难。本文给出了方法的一些理论证实。MEMS中内部流动的特点,即流速低和大的长宽比的特点,引起椭圆性问题,即出入口边界条件相互影响需要协调的问题。通过对(长约几千微米的)微槽道流动应用IP方法的算例,演示了采用守恒形式的质最守恒方程和超松弛法可成功地解决这一问题。借助同样的方法,用IP方法求解了真实长度(1000μm)硬盘驱动器读写头在过渡领域的薄膜支撑问题,压力分布与具有严格气体动理论基础的概括化Reynolds方程完全相符,而在此之前,DSMC方法只对短的读写头(5μm)与Reynolds方程做了校验．作者建议将原来用于求解读写头润滑问题的Reynolds方程退化来求解过渡领域中的微槽道流动问题,从而提供了一个有严格气体动理论品性的检验方法来验证求解MEMS内部流动的各种方法。
关键词
MEMS
稀薄气体
流动
信息保存法
守恒格式
超松弛方法
线化Boltzmann方程
Lattice
BOLTZMANN
方法
微槽道流动
硬盘驱动器读写头
退化的Reynolds方程
Keywords
MEMS, rarefied gas flow, information preservation method, conservation scheme, super relaxation method, linearized Boltzmann equation, Lattice Boltzmann method, microchannel flow, hard disc drive write/read head, degenerated Reynold equation
分类号
O357.1 [理学—流体力学]
V211.25 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
Navier-Stokes方程二阶速度滑移边界条件的检验
被引量：
19
3
作者
谢翀
樊菁
机构
中国科学院力学研究所高温气体动力学重点文验室
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2007年第1期1-6,共6页
文摘
对微尺度气体流动, Navier-Stokes方程和一阶速度滑移边界条件的结果与实验数据相比,在滑移区相互符合,在过渡领域则显著偏离．为改善Navier-Stokes方程在过渡领域的表现,有些研究者尝试引入二阶速度滑移边界条件,如Cercignani模型,Deissler模犁和Beskok-Karniadakis模型．以微槽道气体流动为例,将Navier-Stokes方程在不同的二阶速度滑移模型下的结果与动理论的直接模拟Monte Carlo(DSMC)方法和信息保存(IP)方法以及实验数据进行比较．在所考察的3种具有代表性的二阶速度滑移模型中,Cercignani模型表现最好,其所给出的质量流率在Knudsen数为0．4时仍与DSMC和IP结果相符;然而,细致比较表明, Cercignani模型给出的物面滑移速度及其附近的速度分布在滑流区和过渡领域的分界处(Kn=0．1)已明显偏离DSMC和IP的结果．
关键词
二阶速度滑移模型
微槽道流动
DSMC方法
IP方法
Keywords
microflow, velocity slip, DSMC, IP
分类号
V211 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
气体运动论数值算法在微槽道流中的应用研究
李志辉
符松
张涵信
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2004
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
MEMS稀薄气体内部流动模拟中的信息保存(IP)法
沈青
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2006
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
Navier-Stokes方程二阶速度滑移边界条件的检验
谢翀
樊菁
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2007
19
在线阅读
下载PDF
职称材料
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