Поток на газ в микроканала формула, която може да се използва от непрекъсната до молекулярна скорост

Жан-Клод Ленгранд 1 и Татяна Г. Елизарова 2

поток

1 CNRS/ICARE, 1C avenue de la recherche scientifique, 45071 Orléans Cedex 2, Франция
2 Институт за математическо моделиране, Руски акад. на науките, пл. Миусская 4а, 125047 Москва, Русия

Автор на кореспонденцията: [email protected]

Човек разглежда потока на газ през 2D или осесиметричен микроканал. Целта е да се намери израз на скоростта на масовия поток като функция на наляганията в двата края на канала, свойствата на газа и взаимодействието на повърхността на газа. Припомнят се предишни изрази, които отчитат ефектите на разреждане чрез термини от 1-ви и 2-ри ред в числото на Кнудсен, добавени към формулата на Поазейл. Докладът набляга на правилната оценка на допълнителните условия, що се отнася до закона за вискозитета, приспособяването на стените, дефиницията на средния свободен път и физическата интерпретация на плъзгането на скоростта. След това се представя изразът на скоростта на потока в режим на свободна молекула, базиран на числена симулация на молекулярно ниво. Доказани са качествени разлики с предишния подход: дебитът е пропорционален на разликата в крайните налягания, а не на разликата в квадратните налягания. Накрая се предлага формула за интерполация за междинния (преходния) режим. Той се вписва и в двата предишни подхода и не изисква допълнителни корекции.