古くからある流体力学では,気体が実際は分子の集団であるという事実は考慮されず,空間を連続的に占めるものとして理想化される.しかし系の代表長さが気体分子の平均自由行程と同程度かあるいはそれより小さくなると,「分子の粗が見える」ようになりこの理想化は適用できない.分子気体力学はこのように通常の流体力学から逸脱した気体を扱う理論体系であり,近年のマイクロ・ナノ工学の発展に伴いその工学的な重要性が高まっている.一方で分子気体力学の基礎方程式である Boltzmann 方程式は複雑な微分積分方程式であり,通常の流体力学の方程式と比較しその数理的な理解が進んでいないため,基礎的な研究成果が望まれる.
本研究では,円板を過ぎるマイクロスケール流れを,Boltzmann 方程式のモデル方程式と拡散反射境界条件に基づいて数値解析した.その結果を,数理的および工学的展望と合わせて報告する.
マイクロ流体デバイス,MEMS
氏名 | 専攻 | 研究室 | 役職/学年 |
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富田卓磨 | 先端数理科学専攻 | 応用数理科学分野 | 修士1回生 |
田口智清 | 先端数理科学専攻 | 応用数理科学分野 | 教授 |
辻徹郎 | 先端数理科学専攻 | 応用数理科学分野 | 准教授 |