基于分子动力学模拟的稀薄气体流动机理研究

目录

第一个书签之前

摘 要

ABSTRACT

绪论

研究背景与意义

国内外研究现状

稀薄气体流动模拟中的边界条件研究概况

适应系数研究概况

分子动力学模拟在稀薄气体流动研究中的应用

研究现状总结

本文工作

分子动力学模拟方法的建立及验证

分子动力学模拟方法的建立

分子动力学模拟的模拟流程

牛顿运动方程及时间积分算法

固体壁面的模拟

分子间相互作用势能函数

温度控制方法

无量纲化的转换

宏观量的计算

微纳尺度气体剪切流动的分子动力学模拟与验证

流动的物理模型及控制细节

模拟区域设置

模拟结果及验证

切向动量适应系数的计算方法

稀薄气体流动机理分析

本章小结

纳米通道内稀薄气体流动机理研究

壁面效应对纳米通道内稀薄气体流动的影响规律研究

壁面弹性系数对流动的影响分析

壁面势能系数对流动的影响分析

壁面粗糙度对流动的影响分析

系统温度对纳米通道内稀薄气体流动的影响规律研究

纳米通道内的流动相似性研究

纳米通道内流动的稀薄气体效应研究

过渡流区气体流动分析

滑移流区气体流动分析

稀薄气体效应对纳米通道内气体剪切流动的影响分析

本章小结

气体分子对表面的适应系数研究

单个气体分子与表面相互作用的分子动力学模拟方法研究

气体分子在与表面相互作用的物理模型

分子间相互作用势能函数

模拟流程控制

入射速度取样与适应系数计算方法

结果与分析

温度对适应系数的影响规律研究

宏观速度对适应系数的影响规律研究

表面粗糙度对适应系数的影响规律研究

宏观速度与粗糙度的综合性影响规律研究

本章小结

气体分子在表面上的散射特性研究

分子束模拟方法的建立

气体分子在表面上的动力学特性研究

低速气体分子在表面上的动力学特性分析

高速气体分子在表面上的动力学特性分析

气体分子速度分量之间动量及能量的转换机理研究

本章小结

结论与展望

主要结论

论文的创新点

下一步的工作及展望

致谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果