基于Boltzmann矩方程的微尺度气体润滑模型

摘要

微尺度气体润滑中,基于线性Boltzmann-BGK模型方程的FK润滑模型是目前普遍被接受的控制方程.尽管FK润滑模型形式简洁、便于应用,但是其推导过程复杂,除了能够获得润滑流压力分布,其它的微尺度效应(壁面附近的速度滑移和热通量)难以分析.从线性无量纲R13矩方程出发,基于润滑理论假设条件,推导了微尺度气体润滑模型(简称矩润滑模型);其次,数值求解矩润滑模型方程,求得润滑流压力分布,与FK润滑模型和直接模拟Monte Carlo方法的分析结果比较,验证了矩润滑模型的有效性.