| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 符号表 | 第7-11页 |
| 1 绪论 | 第11-20页 |
| 1.1 研究背景 | 第11-14页 |
| 1.1.1 Janus颗粒 | 第11-12页 |
| 1.1.2 催化微马达 | 第12-13页 |
| 1.1.3 自驱动Janus颗粒 | 第13-14页 |
| 1.2 研究现状 | 第14-18页 |
| 1.2.1 Janus颗粒自驱运动的研究现状 | 第14-15页 |
| 1.2.2 Janus颗粒自驱运动机理的研究现状 | 第15-18页 |
| 1.2.3 Janus颗粒自驱运动模拟的研究现状 | 第18页 |
| 1.2.4 Janus颗粒受限自驱运动的研究现状 | 第18页 |
| 1.3 研究目的 | 第18-19页 |
| 1.4 本论文的设计思路 | 第19-20页 |
| 2 理论基础 | 第20-28页 |
| 2.1 低雷诺数流动及颗粒受力 | 第20-22页 |
| 2.1.1 低雷诺数流动 | 第20页 |
| 2.1.2 颗粒受力 | 第20-22页 |
| 2.2 受限流动与非受限流动分析 | 第22-23页 |
| 2.2.1 低雷诺数流动的基本特性 | 第22页 |
| 2.2.2 低雷诺数流动中物体的受限运动分析 | 第22-23页 |
| 2.3 Janus颗粒运动信息 | 第23-26页 |
| 2.4 Janus颗粒运动的三阶段 | 第26-28页 |
| 3 自驱动Janus微球近壁运动特性实验与数值模拟 | 第28-43页 |
| 3.1 引言 | 第28页 |
| 3.2 Janus微球自驱动实验 | 第28-31页 |
| 3.2.1 材料、流动及图像处理 | 第28-29页 |
| 3.2.2 自驱动微球的运动与姿态特征图像处理 | 第29-31页 |
| 3.3 Janus微球自驱动的数值模型 | 第31-39页 |
| 3.3.1 扩散泳力 | 第31-32页 |
| 3.3.2 数值模型 | 第32-34页 |
| 3.3.3 物理场及边界条件的设定 | 第34-37页 |
| 3.3.4 平衡条件 | 第37页 |
| 3.3.5 数值模型的求解 | 第37-38页 |
| 3.3.6 数值模型的结果 | 第38-39页 |
| 3.4 不同Janus微球近壁自驱动的数值模拟研究 | 第39-40页 |
| 3.4.1 流场与浓度场的分布 | 第39页 |
| 3.4.2 微球及溶液特性对自驱动的影响 | 第39-40页 |
| 3.5 近壁受限下的旋转扩散系数Dr | 第40-42页 |
| 3.6 本章小结 | 第42-43页 |
| 4 不同形状Janus颗粒自驱动特性数值模拟 | 第43-53页 |
| 4.1 引言 | 第43-44页 |
| 4.2 内容安排 | 第44页 |
| 4.3 数值模拟 | 第44-49页 |
| 4.3.1 物理模型及受力分析 | 第44-46页 |
| 4.3.2 几何模型和边界条件 | 第46-47页 |
| 4.3.3 物理场及网格划分的设定 | 第47页 |
| 4.3.4 模拟结果及迁移速率常数σ | 第47-49页 |
| 4.4 颗粒形状对自驱动性能的影响 | 第49-52页 |
| 4.4.1 圆球、圆柱及椭球的对比 | 第49-50页 |
| 4.4.2 不同粗细程度圆柱的对比 | 第50-52页 |
| 4.5 本章小结 | 第52-53页 |
| 5 结论与展望 | 第53-55页 |
| 5.1 结论 | 第53-54页 |
| 5.2 展望 | 第54-55页 |
| 致谢 | 第55-57页 |
| 参考文献 | 第57-62页 |
| 附录 COMSOL Multiphysics 4.3a简介 | 第62-64页 |
| 在读期间取得的研究成果 | 第64页 |
