西南交通大学学报
西南交通大學學報
서남교통대학학보
JOURNAL OF SOUTHWEST JIAOTONG UNIVERSITY
2013年
4期
731-737
,共7页
微尺度气体流动%格子Boltzmann模型%Knudsen数%滑移速度%过渡区%稀薄参数
微呎度氣體流動%格子Boltzmann模型%Knudsen數%滑移速度%過渡區%稀薄參數
미척도기체류동%격자Boltzmann모형%Knudsen수%활이속도%과도구%희박삼수
micro-scale gas flow%lattice Boltzmann model%Knudsen number%slip velocity%transitional regime%rarefaction parameter
为研究微尺度下气体在过渡区内的流动特性,基于气体动理学及Knudsen层效应理论,推导了Knudsen数与无量纲松弛时间的关系；应用Succi的边界处理方法和广义二阶滑移边界条件,推导了壁面滑移速度和反弹比例系数的计算公式,建立了适用于过渡区微尺度气体流动的格子Boltzmann模型,并应用该模型对过渡区内微尺度Poiseuille流动进行模拟.结果表明,当稀薄参数取1.64时,计算得到的无量纲速度剖面在整个过渡区与Karniadakis给出的无量纲速度剖面吻合较好,无量纲速度分布在过渡区基本上保持为抛物线形状,边界上的无量纲滑移速度随着Knudsen数的增加而增大,中心线上的无量纲速度随着Knudsen数的增加而减小.
為研究微呎度下氣體在過渡區內的流動特性,基于氣體動理學及Knudsen層效應理論,推導瞭Knudsen數與無量綱鬆弛時間的關繫；應用Succi的邊界處理方法和廣義二階滑移邊界條件,推導瞭壁麵滑移速度和反彈比例繫數的計算公式,建立瞭適用于過渡區微呎度氣體流動的格子Boltzmann模型,併應用該模型對過渡區內微呎度Poiseuille流動進行模擬.結果錶明,噹稀薄參數取1.64時,計算得到的無量綱速度剖麵在整箇過渡區與Karniadakis給齣的無量綱速度剖麵吻閤較好,無量綱速度分佈在過渡區基本上保持為拋物線形狀,邊界上的無量綱滑移速度隨著Knudsen數的增加而增大,中心線上的無量綱速度隨著Knudsen數的增加而減小.
위연구미척도하기체재과도구내적류동특성,기우기체동이학급Knudsen층효응이론,추도료Knudsen수여무량강송이시간적관계；응용Succi적변계처리방법화엄의이계활이변계조건,추도료벽면활이속도화반탄비례계수적계산공식,건립료괄용우과도구미척도기체류동적격자Boltzmann모형,병응용해모형대과도구내미척도Poiseuille류동진행모의.결과표명,당희박삼수취1.64시,계산득도적무량강속도부면재정개과도구여Karniadakis급출적무량강속도부면문합교호,무량강속도분포재과도구기본상보지위포물선형상,변계상적무량강활이속도수착Knudsen수적증가이증대,중심선상적무량강속도수착Knudsen수적증가이감소.
