采用DSMC方法对微槽流动统一滑移模型的讨论

摘要

基于扰动分析理论,在等温假设条件下,由二维Navier-Stokes方程和统一滑移模型推导得到压力分布、速度分布和质量流率理论表达式.以氩气为介质,采用直接模拟Monte Carlo(DSMC)方法计算了出口克努森数(Kno数)处于0.052～0.254的多个二维微槽流动,并将不同滑移模型的扰动分析解与DSMC结果进行了对比分析.结果表明,在模拟计算范围内,它们的压力分布基本一致;速度分布和质量流率均有一定差异,但在微槽道中心线附近流动高速部分仍十分接近.对于流动高速部分,当Kno数为0.052时,一阶滑移模型更接近于DSMC;当Kno数为0.073,0.101,0.15时,二阶模型更接近于DSMC;当Kno数为0.197,0.254时,所有滑移模型的速度和质量流率均小于DSMC.相比较,二阶滑移边界模型Cercignani与DSMC结果有更好的一致性.