论文目录 | |
摘 要 | 第1-4
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ABSTRACT | 第4-10
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符号对照表 | 第10-14
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第一章 引 言 | 第14-34
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· 研究背景 | 第14-21
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· MEMS与纳米技术 | 第14-16
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· 微纳尺度流动与换热研究的驱动力 | 第16-19
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· 微纳尺度气体流动和换热数值模拟研究的必要性 | 第19-21
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· 研究现状 | 第21-32
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· 微纳尺度流动和换热的模拟方法 | 第21-25
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· 使用Monte Carlo法模拟微流动的研究现状 | 第25-32
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· 微纳气体流动和换热研究的问题与挑战 | 第32
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· 本文研究的主要内容 | 第32-34
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第二章 数值方法 | 第34-71
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· 直接模拟Monte Carlo法(DSMC) | 第34-43
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· 基本思想 | 第34-35
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· 程序流程 | 第35-36
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· 分子间碰撞模型 | 第36-40
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· 碰撞率与碰撞对的选取 | 第40-41
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· 内能转换模型 | 第41-42
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· 边界上的处理 | 第42
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· 宏观量统计 | 第42-43
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· 程序的验证 | 第43-50
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· 与标准程序的对比 | 第43-46
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· 与滑移理论结果的对比 | 第46-50
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· 模拟参数对模拟结果的影响 | 第50-58
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· 网格尺寸的影响 | 第50-53
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· 时间步长的影响 | 第53-54
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· 单元网格内分子数的影响 | 第54-55
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· 分子质量的影响 | 第55-56
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· 分子直径的影响 | 第56-57
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· 粘性律的影响 | 第57
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· 碰撞率的影响 | 第57-58
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· 进出口边界条件的处理 | 第58-70
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· 前人的进出口边界条件处理方法及分析 | 第58-59
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· 压力边界处理的新方法 | 第59-65
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· 转角通道的速度边界处理方法 | 第65-66
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· 压力驱动下90度转角流动的算例 | 第66-70
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· 小结 | 第70-71
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第三章 微气体流动与稀薄气体流动的相似性分析 | 第71-82
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· 前人对稀薄气体流动相似性的讨论 | 第71-72
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· 微气体流动与稀薄气体流动的相似性条件 | 第72-73
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· 相似性的数值验证 | 第73-81
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· 亚音速通道流动的相似性数值验证 | 第73-78
页 |
· 超音速横掠平板流动的相似性数值验证 | 第78-81
页 |
· 小结 | 第81-82
页 |
第四章 微纳尺度稠密气体流动的VAN DER WAALS效应 | 第82-107
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· 微纳尺度稠密气体流动的特点与模拟中的困难 | 第82-83
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· 两种现有的模拟方法 | 第83-95
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· 一致性Boltzmann算法(CBA) | 第83-90
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· Enskog模拟Monte Carlo法(ESMC) | 第90-93
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· 两种方法的结果对比及存在的问题分析 | 第93-95
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· 广义Enskog蒙特卡洛法 | 第95-103
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· L-J流体的广义分子碰撞模型 | 第95-98
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· 碰撞率的强化 | 第98-99
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· van der Waals流体的输运系数 | 第99-101
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· Larsen-Borgnakke内能转换模型 | 第101-103
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· van der Waals效应对微气体流动和换热的影响 | 第103-106
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· 小结 | 第106-107
页 |
第五章 近连续区气体流动与换热的MONTE CARLO模拟 | 第107-118
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· 近连续区气体流动DSMC模拟的难点 | 第107-108
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· 模拟近连续区气体流动换热的Monte Carlo法 | 第108-111
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· Euler方程 | 第108-109
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· BGK方程 | 第109-110
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· 驰豫时间Monte Carlo法--RTMC | 第110-111
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· 模拟结果的分析 | 第111-117
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· 亚音速通道流动 | 第111-114
页 |
· 超音速横掠平板流动 | 第114-117
页 |
· 计算效率的讨论 | 第117
页 |
· 小结 | 第117-118
页 |
第六章 复杂微气体流动及换热的DSMC模拟与分析 | 第118-143
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· 微气体滑动轴承的性能分析 | 第118-127
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· 研究背景 | 第118-119
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· 前人的工作 | 第119-121
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· 结果与分析 | 第121-127
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· 微型LAVAL喷管内气体流动换热的模拟与性能分析 | 第127-141
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· 研究背景 | 第127-128
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· 前人的模拟工作和存在的问题 | 第128-129
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· 模型的选取与验证 | 第129-132
页 |
· 模拟结果与分析 | 第132-141
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· 小结 | 第141-143
页 |
第七章 结论与展望 | 第143-146
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· 主要结论 | 第143-144
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· 下一步工作的展望 | 第144-146
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参考文献 | 第146-159
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致谢及声明 | 第159-160
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个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第160-163页 |