微尺度气体流动

摘 要 了解微尺度气体流动特点是微机电系统设计和优化的基础.有关的研究可以上溯到20世纪初Knudsen的平面槽道流动质量流量的测量和Millikan的小球阻力系数的测量,实验结果揭示了稀薄气体效应即尺度效应对气体运动的重要影响.由于流动特征长度很小,微尺度气流经常处于滑流区甚至过渡领域,流动的相似参数为 Knudsen数和 Mach数.因此可以考虑利用相似准则,通过增大几何尺寸、减小压力的途径,解决微机电系统实验观测遇到的困难.为解决直接模拟MonteCarlo方法分析微机电系统中低速稀薄气流遇到的统计涨落困难,我们提出了信息保存法（IP）,该方法能够有效克服统计散布,并己成功用于多种微尺度气流.