受带有镜面反射壁的 Crookes 辐射计启发的 Knudsen 泵
流体动力学
2017-03-24 v1
摘要
本文考虑了由两块无限平行板组成的通道中的稀薄气体，两板之间垂直于通道方向排列着等距的小平板阵列。假设每个小平板的一侧为理想镜面反射，另一侧为理想漫反射。当小平板的温度与通道侧壁的温度不同时，这些边界条件在每个小平板边缘周围产生温度分布，从而破坏了沿通道方向的反射对称性。这进而对每个平板产生作用力，并引起沿通道的净气体流动。使用直接模拟蒙特卡洛（DSMC）方法对该情况进行了数值分析，并在可用之处与解析结果进行了比较。通过与在相应壁面使用有限适应系数的模拟进行比较，评估了理想镜面反射壁的影响。该构型与 Crookes 辐射计有一定相似性，后者通过叶片两侧的不同温度在辐射计叶片处产生非对称温度分布，从而导致转子运动。所描述的原理可能应用于由温度梯度驱动的小尺度气体泵送。
引用
@article{arxiv.1703.05008,
title = {Knudsen pump inspired by Crookes radiometer with a specular wall},
author = {Tobias Baier and Steffen Hardt and Vahid Shahabi and Ehsan Roohi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.05008},
year = {2017}
}