Архив номеров

Развитие новых методов обнаружения CO₂ важно для уменьшения опасностей, создаваемых этим газом. В данной работе выполнено численное моделирование для оценки возможностей нового микроскопического газового сенсора MIKRA для обнаружения CO₂. Это устройство основано на разности температур в прямоугольной полости, в которой роль неизотермических стенок выполняют горячее и холодное плечи и которая работает при низком давлении. В работе при давлении CO₂, меняющемся от 62 до 1500 Па, что соответствует изменению числа Кнудсена от 0.1 до 4.5, изучены все характеристики термической силы внутри сенсора микроэлектромеханического устройства. Моделирование течения разреженного газа в микроскопическом газовом детекторе проводится на основе уравнений Больцмана, что обеспечивает высокую точность результатов. Для решения этих уравнений используется метод Монте-Карло, обладающий хорошей устойчивостью при расчете неравновесных полей течений. Результаты показывают, что генерируемая сила Кнудсена существенно зависит от доли CO₂ в смесях N₂−CO₂. Это показывает, что данный микроскопический газовый сенсор может с хорошей точностью определять содержание CO₂ в среде с пониженным давлением. Кроме того, полученные результаты показывают, что механизм генерации силы может быть существенно различным при различных давлениях.