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自驱动Janus颗粒运动特性实验与数值模拟研究

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

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