微通道内的过渡流

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本模型使用 COMSOL Multiphysics® 中求解玻尔兹曼 BGK 方程的“过渡流”接口对微通道内的过渡流进行模拟,重点研究了五种不同孔隙长度(孔隙率)配置的流体流动行为,并分别考察各工况的速度云图和克努森数分布。

本例将 COMSOL 仿真结果与 Wu、Guo、Pan 和 Yang 于 2024 年发表在《Physics of Fluids》期刊(第 36 卷第 2 期)上的The direct Monte Carlo simulation of microchannel flows for a large Knudsen number range 论文中的“直接模拟蒙特卡洛”(DSMC) 数据进行了对比验证。

对比结果显示,本模型计算结果与 Wu Xiaosheng 等人的 DSMC 数据高度一致,验证了“过渡流”接口在处理微通道稀薄气体流动问题上的卓越精度与适用性。

案例中展示的此类问题通常可通过以下产品建模: