东北大学学报（自然科学版）

东北大学学报:自然科学版 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (6): 854-857.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2014.06.021

• 机械工程 • 上一篇    下一篇

气体微尺度流动的格子Boltzmann模拟

岳向吉1，陆艳君1，朱庆贺2，巴德纯1   

  1. (1 东北大学 机械工程与自动化学院， 辽宁 沈阳110819； 2 辽宁省轧制工程技术中心， 辽宁 沈阳110819)
  • 收稿日期:2013-08-06 修回日期:2013-08-06 出版日期:2014-06-15 发布日期:2014-04-11
  • 通讯作者: 岳向吉
  • 作者简介:岳向吉(1973-)，男，辽宁法库人，东北大学讲师，博士;巴德纯(1954-)，男，辽宁沈阳人，东北大学教授，博士生导师.
  • 基金资助:
    中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(N110403011)；辽宁省博士启动基金资助项目(20121006)；教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20120042110031).

LatticeBoltzmann Simulation of Gas Flow in Microchannels

YUE Xiangji1， LU Yanjun1， ZHU Qinghe2， BA Dechun1   

  1. 1 School of Mechanical Engineering & Automation， Northeastern University， Shenyang 110819， China; 2 Liaoning Rolling Engineering Technology Center， Shenyang 110819， China.
  • Received:2013-08-06 Revised:2013-08-06 Online:2014-06-15 Published:2014-04-11
  • Contact: BA Dechun
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摘要： 采用反弹-镜面反射(BSR)组合边界格式的格子Boltzmann方法(LBM)对气体微尺度流动进行了模拟计算，模拟结果能够与已有的研究结果较好吻合.分析了BSR组合边界格式中比例系数的选取与Knudsen数的关系，研究结果表明，当Kn∈(002，016)时，比例系数随Knudsen数的增加呈现先减小后增大的趋势，当Knudsen数约在0055~0072范围内时，比例系数有最小值.在此基础上，对BSR组合边界格式中的比例系数进行了修正，明显改善了数值计算的结果，为微尺度气体流动的LBM模拟提供了参考.

关键词: 格子Boltzman方法, 微尺度流动, Knudsen数, 滑移速度, 非线性压力分布

Abstract: Microscale gas flow was simulated using latticeBoltzmann method(LBM)with bouncebackandspecular reflection(BSR)combination scheme. Good agreement was achieved between the simulation results and the published research data. The relationship between the selection of proportion coefficient of BSR and Knudsen number was analyzed. The results showed that when Kn∈(002，016)， the proportion coefficient initially reduces， then increases， and a minimum is achieved in 0055~0072. Based on the results， the proportion coefficient is modified， and simulation results are significantly improved， which provides a reference for LBM simulation of microscale gas flow.

Key words: latticeBoltzmann method(LBM), microscale flow, Knudsen number, slipvelocity, nonlinear pressure distribution

中图分类号: