Assessment and development of the gas kinetic boundary condition for the Boltzmann equation
Notice bibliographique
Résumé
Gas–surface interactions play important roles in internal rarefied gas flows, especially in micro-electro-mechanical systems with large surface area to volume ratios. Although great progress has been made to solve the Boltzmann equation, the gas kinetic boundary condition (BC) has not been well studied. Here we assess the accuracy of the Maxwell, Epstein and Cercignani–Lampis BCs, by comparing numerical results of the Boltzmann equation for the Lennard–Jones potential to experimental data on Poiseuille and thermal transpiration flows. The four experiments considered are: Ewartet al.(J. Fluid Mech., vol. 584, 2007, pp. 337–356), Rojas-Cárdenaset al.(Phys. Fluids, vol. 25, 2013, 072002) and Yamaguchiet al.(J. Fluid Mech., vol. 744, 2014, pp. 169–182; vol. 795, 2016, pp. 690–707), where the mass flow rates in Poiseuille and thermal transpiration flows are measured. This requires that the BC has the ability to tune the effective viscous and thermal slip coefficients to match the experimental data. Among the three BCs, the Epstein BC has more flexibility to adjust the two slip coefficients, and hence for most of the time it gives good agreement with the experimental measurements. However, like the Maxwell BC, the viscous slip coefficient in the Epstein BC cannot be smaller than unity but the Cercignani–Lampis BC can. Therefore, we propose to combine the Epstein and Cercignani–Lampis BCs to describe gas–surface interaction. Although the new BC contains six free parameters, our approximate analytical expressions for the viscous and thermal slip coefficients provide useful guidance to choose these parameters.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,017 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».