Моделирование течения разреженного газа в устройствах с быстро осциллирующими элементами

Ключевые слова:

Аннотация

В данной работе проводилось численное исследование свободномолекулярного(Kn> 10) течения газав двух устройствах с быстро осциллирующей границей: (1) течение в прямоммикроканале с рядом осциллирующих перегородок; (2) течение в микроканале, стенки которого вынужденно изгибаются по волновому закону. Расчеты проводились с помощью упрощенной бесстолкновительной версии метода событийного молекулярно-динамического моделирования(EDMD). Было показано, что высокочастотные колебания оказывают существенное влияние на движение газа, и это влияние зависит от характерной тепловой скорости молекул. Показано, что таким образом, это влияние будет различным для газов с разной молекулярной массой, что приводит к эффекту разделения смеси.

Keywords:

Abstract

This paper presents a numerical study of a free-molecular (Kn>10) gas flow in two devices with high-frequency oscillating boundary: (1) flow in plane channel with a series of oscillating barriers, (2) flow in a channel with wall performing forced harmonic motion. All calculations are performed using simplified collision-free version of Event-Driven Molecular Dynamics method (EDMD). It is shown that high-frequency oscillations have a significant influence on the gas flow, and this influence depends on molecules characteristic thermal speed. Thus, it is shown, that this influence will be different for gases with different molecular masses, which leads to gas separation eff