基于分子动力学模拟的气—面相互作用模型的研究与应用

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第一章 绪论

1.1 问题背景

1.2 气—面相互作用的研究现状

1.3 适应系数的研究现状

1.3.1 理论研究

1.3.2 实验研究

1.3.3 数值研究

1.4 本文的主要研究内容

第二章 蒙特卡罗方法（DSMC）和分子动力学（MD）方法的基础

2.1 DSMC方法

2.1.1 DSMC方法的程序流程

2.1.2 DSMC方法中的宏观量与微观量

2.1.3 分子模型及分子平均自由程

2.1.4 网格划分、计算步长与模拟分子数

2.1.5 壁面边界条件

2.1.6 分子碰撞计算

2.2 MD方法

2.2.1 模型方程

2.2.2 势能函数

2.2.3 运动方程的积分算法

2.2.4 无量纲化及宏观量的统计

2.2.5 温度校正方法

2.3 本章小结

第三章 气—面相互作用的研究和模型修正

3.1 气—面碰撞物理模型与壁面构建

3.2 平衡态入射气体的散射结果分析

3.2.1 常温气体平衡态分布规律

3.2.2 平衡态入射气体的散射结果

3.2.3 气—面相互作用模型的模拟结果

3.3 适应系数影响因素的研究

3.4 切向动量适应系数的修正

3.4.1 各种因素对切向动量适应系数的影响

3.4.2 切向动量适应系数的模型建立

3.4.3 切向动量适应系数的模型验证

3.5 修正后气—面相互作用模型的验证

3.6 本章小结

第四章 修正气—面相互作用模型在DSMC中的应用研究

4.1 不同气—面相互作用模型下的热传导问题研究

4.2 不同气—面相互作用模型下的Couette流问题研究

4.3 不同气—面相互作用模型下的高超声速圆柱绕流问题研究

4.3.1 气—面相互作用模型中TMAC对流动的影响研究

4.3.2 Kn数对流动的影响研究

4.3.3 不同气—面相互作用模型下流动的模拟结果及分析

4.4 本章小结

结 束 语

致 谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果