论文部分内容阅读
本文通过数值模拟法，对微直通道道内气体流动出现的亚拥塞现象的机理进行了探讨。前人通过实验发现在长直微管内的气体流动会出现亚音速拥塞现象，并将此归因于"表面效应"，其他人通过数值模拟发现在出口处有音速点从而解释了亚拥塞现象。本文采用广义Enskog蒙特卡洛法(GEMC)进行数值模拟与理论分析，揭示了微通道内气体流动亚拥塞现象的机理。数值模拟结果总结如下：(1)当微直通道内气体出现拥塞时，出口下游并不总是出现音速点，主要取决于进口压力以及微直管道长高比。由此可将亚拥塞现象分为音速拥塞和亚音速拥塞。(2)微直管道进口与出口处都有一缓冲区域，在计算中施加的进出口压力也是作用于缓冲区，在模拟中通过改变缓冲区进出口压力来间接改变直接作用于微直管道上有效进出口压力比。我们发现当缓冲区进出口压力比大于临界值时，实际作用于微直管道的进出口压力比并不随着缓冲区进出口压力比的变化而变化，这是出现亚拥塞的根本原因。(3)对于给定的进口压力，临界压力比随长高比呈线性变化。