微通道气体流动的分子动力学模拟

随着精密加工技术和微电子技术的发展，出现了越来越多的微电子机械系统(MEMS)器件。由于器件尺寸的减少，形成了许多微结构。但这些微结构中的物理特性严重影响着器件的性能。所以对微结构中的微观非经典问题的研究尤为重要。使用基于分子的模型现在成为研究微流体流动的一个重要方法和方向。论文在分子运动论和分子动力学的基础上，分析二维状态下，分子平衡状态时的速度分布函数、三种速率的表达公式以及分子平均自由程的计算公式。可以看出这些参数在二维体系与三维体系下的不同。同时详细介绍了分子动力学模拟方法，建立了模拟的模型，并对模拟中的碰撞过程进行了详细的分析和计算。然后，论文分析了滑移边界条件下无限大平板间的流动特性。最后，在理论分析的基础上，利用分子动力学方法对微通道内气体流动的滑移特性进行了一定的可行性研究。