本書共設(shè)三篇22章。第一篇重點(diǎn)介紹微流動(dòng)基本理論中考慮速度滑移后Burnett方程的具體化、數(shù)值計(jì)算方法及其應(yīng)用。第二篇介紹引起微流動(dòng)的各種動(dòng)力源，例如毛細(xì)現(xiàn)象、動(dòng)電現(xiàn)象等。第三篇介紹調(diào)節(jié)和控制微流動(dòng)的各類元器件以及微流管網(wǎng)，包括微閥、微泵、微混合器、微分離器及微動(dòng)力機(jī)械。
微流動(dòng)是一門新興的、多學(xué)科交叉的學(xué)科，被麻省理工學(xué)院的“TechnologyReview”雜志評(píng)為21世紀(jì)十大新興科學(xué)技術(shù)之一�！段⒘鲃�(dòng)及其元器件》系統(tǒng)而具體地闡述了微流動(dòng)的基本理論，并對(duì)用于微流動(dòng)的微元器件進(jìn)行了科學(xué)而系統(tǒng)的分類，最后給出了微流動(dòng)在微機(jī)電系統(tǒng)、生物芯片、芯片實(shí)驗(yàn)室、微機(jī)器人、微飛行器等領(lǐng)域中的典型應(yīng)用。該書適合在微芯片、微機(jī)電系統(tǒng)等領(lǐng)域從事設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造工作的科研人員閱讀。計(jì)光華，西安交通大學(xué)教授，長(zhǎng)期從事低溫透平膨脹機(jī)和微流動(dòng)的研究工作；計(jì)洪苗，新加坡科技發(fā)展局微電子研究院（IME）研究工程師，長(zhǎng)期從事生物芯片、檢測(cè)芯片的研究工作，在微混合器、微反應(yīng)器、純化芯片等方面獲得八項(xiàng)美國(guó)及國(guó)際專利。
洛特曼在美國(guó)麻省理工學(xué)院2001年出版的技術(shù)評(píng)論雜志“TechnologrReview”上撰文指出，微流動(dòng)學(xué)（fmicruidics）是未來(lái)五年內(nèi)可改變世界的十大新興科學(xué)技術(shù)之一[其他九項(xiàng)為機(jī)器與人腦的接口、塑料晶體管、數(shù)據(jù)開發(fā)（datamining）、數(shù)字知識(shí)權(quán)利管理、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)（biometrics）、語(yǔ)言識(shí)別處理、微光學(xué)技術(shù)fmicrophotonics）、解開程序代碼（untanglingcode）、機(jī)器人設(shè)計(jì)]。他列舉了一些例子，如利用極微量的水就可以完成原來(lái)需要耗時(shí)耗錢的實(shí)驗(yàn)；利用微流動(dòng)學(xué)原理設(shè)計(jì)的DNA分析芯片，不僅讓設(shè)備體積大大縮小，而且還可使分析速度大大加快。
微流動(dòng)學(xué)是一門多學(xué)科交叉的新興學(xué)科。它被廣泛應(yīng)用于微機(jī)電系統(tǒng)fMEMS）、生物芯片（biochip）、芯片微實(shí)驗(yàn)室（Lab—on-a-chip）、微全分析系統(tǒng)（u一TAS）、微機(jī)器人（microbot）、微飛行器（microairvehicle，MAV），以及生物體內(nèi)體液的流動(dòng)、微生物及昆蟲在流體中的運(yùn)動(dòng)等各個(gè)方面�；蛘哒f(shuō)，它是一門研究在微空間、微速度、微流量、微動(dòng)量、微能量等不同條件下工質(zhì)流動(dòng)規(guī)律及其應(yīng)用的學(xué)科。由于微流動(dòng)的特殊要求，微流動(dòng)學(xué)還牽涉產(chǎn)生微流動(dòng)的微動(dòng)力源、微流動(dòng)工質(zhì)的特性和限制、控制微流動(dòng)的元器件的材料及其特殊的加工方法、微流動(dòng)信息的傳輸及測(cè)試方法等�？傊�，這是一門在20世紀(jì)90年代才開始發(fā)展起來(lái)的新興學(xué)科。
主要符號(hào)說(shuō)明
第1章 緒論
1．1 流動(dòng)的多樣性
1．2 微流動(dòng)的含義
1．3 微流動(dòng)的特殊效應(yīng)
1．3．1 稀薄效應(yīng)
1．3．2 不連續(xù)效應(yīng)
1．3．3 表面優(yōu)勢(shì)效應(yīng)
1．3．4 低雷諾數(shù)效應(yīng)
1．3．5 多尺度多物態(tài)效應(yīng)
1．4 微流動(dòng)中的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)
1．4．1 雷諾數(shù)
1．4．2 克努森數(shù)
1．4．3 馬蘭戈尼數(shù)
1．5 微流動(dòng)的應(yīng)用領(lǐng)域
第一篇 微流動(dòng)的基本理論
第2章 預(yù)備知識(shí)——矢量與張量的概念
2．1 矢量的算法
2．1．1 矢量的概念
2．1．2 矢量分析
2．1．3 場(chǎng)論用語(yǔ)
2．2 張量的算法
2．2．1 張量的概念
2．2．2 張量的運(yùn)算
第3章 微流動(dòng)分析的基礎(chǔ)
3．1 微流動(dòng)概述
3．1．1 根據(jù)克努森數(shù)對(duì)微流動(dòng)進(jìn)行分類
3．1．2 微流動(dòng)的處理方法
3．2 氣體分子動(dòng)力論在微流動(dòng)中的應(yīng)用
3．2．1 基本概念
3．2．2 Liouville定理
3．2．3 BBGKY方程
3．2．4 由BBGKY方程組求解Boltzmann方程
3．2．5 用Chapman—Enskog方法求解Boltzmann方程
3．3 Boltzmann方程的三種近似方程
3．3．1 Boltzmann方程的零階近似和一階近似——Euler方程和Navier—Stokes方程組
3．3．2 Boltzmann方程的二階近似——Burnett方程組
3．3．3 Boltzmann方程的三種近似方程的比較及其應(yīng)用
3．4 分子作用力模型及碰撞項(xiàng)中各系數(shù)的確定
第4章 Burnett方程組的求解方法
4．1 Bunaett方程——非線性偏微分方程求解方法簡(jiǎn)介
4．1．1 分析計(jì)算方法
4．1．2 數(shù)值計(jì)算方法
4．1．3 蒙特卡羅直接模擬法（DSMC）
4．2 用分析法求解Burnett方程組
4．2．1 三維微流動(dòng)中的Burnett方程
4．2．2 二維微流動(dòng)中的Burnett方程
4．2．3 不可壓縮的一維微流動(dòng)時(shí)的Burnett方程
4．2．4 可壓縮一維定常微流動(dòng)時(shí)的Burnett方程
4．2．5 可壓縮等溫一維非定常微流動(dòng)時(shí)的Burnett方程
4．2．6 細(xì)長(zhǎng)微流道中等溫一維定常流動(dòng)時(shí)的Burnett方程
4．2．7 微流道中的等溫二維非定常流動(dòng)時(shí)的Burnett方程
4．3 Couette微流動(dòng)的Burnett方程理論解
4．3．1 通用式推導(dǎo)
4．3．2 y一T函數(shù)
4．3．3 y一p函數(shù)
4．3．4 y一u函數(shù)
4．4 與Poiseuille流相結(jié)合的Couette流
4．5 能量方程與傳熱
第5章 GDQ方法求解Burnett方程組
5．1 GDQ方法簡(jiǎn)介
5．1．1 GDQ方法的提出
5．1．2 網(wǎng)格的劃分
5．1．3 二階及高階加權(quán)系數(shù)的求取
5．1．4 多維空間中的GDQ方法
5．2 應(yīng)用GDQ方法時(shí)的技巧
5．2．1 網(wǎng)格的選用
5．2．2 初值的選取
5．2．3 邊界條件的確定
5．2．4 流動(dòng)方程組的離散化
5．2．5 壓力修正量的確定——SIMPLE方法
5．2．6 迭代方法的選用——GaUSS—Seidel方法
5．3 GDQ方法在求解不可壓縮二維流動(dòng)的NavieStokes方程中的應(yīng)用
5．3．1 不可壓縮二維流動(dòng)的Navier—Stokes方程
5．3．2 基本方程的離散化
5．3．3 迭代方法及收斂條件
5．3．4 邊界條件的確定
5．3．5 迭代步驟、程序框圖及計(jì)算結(jié)果
5．4 GDQ方法在求解Burnett方程組中的應(yīng)用
5．4．1 不可壓縮一維微流動(dòng)時(shí)的Burnett方程
5．4．2 Couette微流動(dòng)的Burnett方程
第6章 邊界層內(nèi)的流動(dòng)及阻力系數(shù)
6．1 流體動(dòng)力邊界層——粘性邊界層
6．1．1 粘性邊界層對(duì)流動(dòng)的影響
6．1．2 充分發(fā)展的進(jìn)口長(zhǎng)度
6．2 Knudsen邊界層
6．3 速度滑移
6．3．1 速度滑移簡(jiǎn)介
6．3．2 速度滑移的產(chǎn)生及其一階表達(dá)式
6．4 溫度突跳的產(chǎn)生及其一階表達(dá)式
6．5 速度滑移與溫度突跳的計(jì)算_
6．5．1 計(jì)算中的問(wèn)題
6．5．2 高階速度滑移的處理方法
6．5．3 動(dòng)量調(diào)節(jié)系數(shù)與熱量調(diào)節(jié)系數(shù)
6．6 考慮速度滑移后微流動(dòng)的計(jì)算
6．6．1 考慮速度滑移及溫度突跳后的管內(nèi)流動(dòng)
6．6．2 在細(xì)長(zhǎng)微流道中有速度滑移的微流動(dòng)
6．6．3 有滑移的Colmtte微流動(dòng)
6．7 邊界條件
6．7．1 正常情況下的邊界條件
6．7．2 影響邊界條件的其他因素
6．8 局部流動(dòng)阻力
6．8．1 局部流動(dòng)阻力的概念
6．8．2 工程上的局部阻力
6．8．3 微流動(dòng)元器件中的局部阻力及其利用
第7章 用蒙特卡羅（MonteCarlo）直接數(shù)值模擬（13SMC）方法求解微流動(dòng)
7．1 DSMc方法簡(jiǎn)介
7．2 求解微流動(dòng)時(shí)DSMc方法的具體化
7．3 求解couette微流動(dòng)時(shí)13SMC方法的步驟及其程序框圖
7．4 DsMc計(jì)算結(jié)果與GDQ數(shù)值計(jì)算結(jié)果的比較
第8章 微流動(dòng)中的流體及其有關(guān)特性
第二篇 微流動(dòng)中的動(dòng)力源及其引起的微流動(dòng)
第三篇 微流動(dòng)中的元器件及微流管網(wǎng)
參考文獻(xiàn)
索引
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