Noncontinuum drag force on a nanowire vibrating normal to a wall: Simulations and theory
Notice bibliographique
Résumé
Nanoelectromechanical oscillators are very attractive as sensing devices because of their low power requirements and high resolution, especially at low pressures. While many experimental studies of such systems are available in the literature, a fundamental theoretical understanding over the entire range of operating conditions is lacking. In this article, we use our newly developed Bhatnagar–Gross–Krook based low Mach number direct simulation Monte Carlo method to study the noncontinuum drag force acting on a cylinder oscillating normal to a wall. We explore quasisteady flows in which ωτf⪡1 as well as unsteady flows for which ωτf=O(1). Here ω is the oscillation frequency and τf is the characteristic time for the development of the gas flow. The drag force per unit length acting on a long cylindrical wire is studied as a function of the Knudsen number, defined in terms of the mean free path λ and the radius of the cylinder R as Kn=λ/R. For quasisteady flows, we also present theoretical calculations for the slip regime, Kn⪡1, and the free molecular flow regime, Kn⪢1. Simulations of unsteady gas flow around a sinusoidally oscillating cylinder near a wall indicate that the drag force per unit length nondimensionalized by 4πμU approaches constant values for ωτf⪡1 (quasisteady flow) and for ωτf⪢1. Here μ is the gas viscosity and U is the maximum value of the nanowire velocity. The simulation results are compared with experimental measurements in the quasisteady regime.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».