平行平板微型槽间气体的滑移流动.pdfVIP

维普资讯 癣圆 国氍 MEMS Device ＆ Technology 平行平板微型耱问气休的滑移流动 韦学勇，卢德江，蒋庄德 (西安交通大学精密工程研究所 机械制造系统工程国家重点实验室，西安 710049) 摘要：对平行平板微型槽中气体滑移流动的压强分布特性进行了研究。将压强和气体平均分子 自 由程的关系引入到一阶速度滑移边界条件 中，求解 Navier-Stokes方程 ，得到 了显式的压强分布 表达式。模拟计算结果表明，平行平板 间滑移流动的气体压强分布曲线是上凸的下降抛物曲线。 在边界滑移条件下，分析 了平行平板微型槽在应用中由于微型槽中压力分布变化形成的气体阻尼 问题，分析结果表明无滑移边界条件在微尺度流动分析 中不再适用。 关键词 ：滑移流动；平均 自由程 ；压强分布 ；气体阻尼 中图分类号：O351．3；TB126 文献标识码 ：A 文章编号 (2005)03—0129—04 GaseousSlip Flow in ParallelPlatesM icrochannel WEIXue—yong，LUDe-jiang，JIANGZhuang—de (StateKeyLabforManufacturingSystemEngineering，InstituteofPrecisionEngineering， XianJoiotong University，Xian710049，China) Abstract：In thispaper，pressuredistributionofgaseousslipflow inparallelplatesmicrochannel wasstudied．Therelation between pressure and gasmodulra meanfreepathwasintroduced into oneordervelocity slip boundary condition．And then explicitexpression ofpressuredistribution wasobtained through solving Navier—StokesEquation．Computationalresultsshowed htatpressure distributioncurveinpraallelplatesmicrochannelwasconvexdecreasingpraaboliccurve．Basedon slip boundary condition，gasdampingcaused by changesofpressure distribution alonghte mi— crochnanelwas studied in the application of praallel plates microcharme1． Computing results showed thattraditional non—shipboundaryconditionwasno longerapplicable in microflow naaly— sis． Key words：slipflow；meanfreepaht；pressuredistribution；gasdma ping 体模型来进行解释和预算。因此，微流体力学，一 1 引 言 门研究微尺度下流体运动力学行为的新兴学科便开 微型电子机械系统中存在许多流动现象，例如 始蓬勃发展起来。 微型电机转子与轴承之间的气隙流动，微型气涡轮 稀薄气体流