[转帖]微流体流动研究的新进展

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<DIV align=left>【内容简介】 <FONT color=#000066>沈青研究员在微流体研究方面的论文“Use of the Degenerated Reynolds Equation in Solving the Microchannel Flow Problem”最近发表[Physics of Fluids, 17:0460101-06(2005)]。</FONT></DIV></TD></TR></TABLE>
<P>    <BR>    Reynolds早在1886年为求解气膜滑润问题建议利用经气流横截面的总体质量守恒关系得到了Reynolds方程(Reynolds，1886)，这对求解硬盘驱动器读写头气膜润滑支撑问题是合适的方法。后被Burgdorfer(1959)和Fukui &amp; Kaneko(1988)发展用以处理滑流领域和过渡领域的气膜滑润问题，称为概括化 Reynolds方程。在本文中，沈青研究员建议将其中Poiseuille流动的流率由Boltzmann方程计算出的概括化Reynolds方程退化用于求解微槽道流动问题，从而给出了微槽道稀薄气流的压力和质量流率的严格分子运动论的解。利用这一方法计算出的长微槽道中的压力分布与实验结果和信息保存(IP)方法的结果出色相符。短槽道流的结果与直接模拟Monte Carlo (DSMC)方法和IP方法结果出色相符。这样，IP方法在二维情况下的解(微槽道流动，C. Shen, J. Fan, C. Xie, 2003)得到了严格的分子运动论的验证。格子Boltzmann方法(LBM)在微槽道中的解(X, Nie, G. D. Doolen, S. Chen, 2002)在过渡领域已为沈青、田东波等通过与DSMC结果比较证明是不正确的(Shen C, Tian DB, Xie C, Fan J, 2004)，在本文中沈青则通过与退化Reynolds方程解的比较，用严格的分子运动论证明了LBM不适合求解过渡领域中的微机电系统(MEMS)中的流动问题。沈青建议的退化的Reynolds方程提供了一个有严格分子运动论基础的标准，用来检验过渡领域求解MEMS中稀薄气体流动的各种方法。 </P>