随着纳米技术的进步与发展,微/纳机电系统在工业、医学以及物理研究等领域均得到了广泛应用。但是微/纳机电系统普遍存在非常规流动现象,这将大大限制此种系统的发展。本课题利用Material Studio分子动力学模拟软件,研究了微系统中Couette的流动特性,这对于解决微尺度流动具有重要意义。首先,本文以氩为基础流体,比较不同密度、壁面速度以及壁面材料对微通道中流动的影响。结果表明,流体密度越大,单个流体粒子所受到的作用力会越多,越不容易进行自由运动,流体扩散能力随之减弱。但是由于壁面吸引力的作用,导致壁面附近的等效粘度随着密度的增加而增加,相反滑移量将会减小;当壁面材料不同时,金属壁面比非金属壁面作用力要强,金属近壁面附近的等效粘度较大,滑移量相应较小;当壁面速度增加时,壁面附近流体粒子将会越少,等效粘度会随之减弱,使得流体粒子不易跟随壁面一起运动。其次,文章又对添加颗粒的Couette流进行了模拟计算,分析颗粒的存在是否会影响氩流体的运动。研究表明,颗粒的粒径以及数目均会影响微尺度的流动,颗粒粒径越大数目越多,通道中的基础流体越不容易扩散,壁面附近的流体粒子随着颗粒粒径增加或数目的增多而减少,不利于流体粒子跟随壁面运动;当颗粒材料不同时,微流体扩散性在金属粒子工况中较大。此外,文章利用分子动力学模拟研究了不同粗糙壁面间的流动特性,结果表明,壁面粗糙度越大,其附近流体粒子跟随性越强,滑移量相应减小。