纳米尺度下液固悬浮流体和混合流体的热质输运特性
| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第20-40页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第20-21页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第21-31页 |
| 1.2.1 纳米流体热输运特性 | 第22-25页 |
| 1.2.2 纳米通道中流体输运特性 | 第25-28页 |
| 1.2.3 纳米孔/纳米管中流体质量输运特性 | 第28-31页 |
| 1.3 分子动力学模拟方法 | 第31-38页 |
| 1.3.1 系综及边界条件 | 第31-34页 |
| 1.3.2 粒子间作用势能 | 第34-36页 |
| 1.3.3 其它细节 | 第36-38页 |
| 1.4 本文研究内容及章节安排 | 第38-40页 |
| 2 剪切流场中纳米流体等效热导率的实验测量 | 第40-57页 |
| 2.1 纳米流体的制备 | 第40-41页 |
| 2.2 实验系统及方法 | 第41-47页 |
| 2.2.1 测量原理 | 第41-42页 |
| 2.2.2 实验装置 | 第42-45页 |
| 2.2.3 测量步骤 | 第45页 |
| 2.2.4 误差分析 | 第45-47页 |
| 2.2.5 实验验证 | 第47页 |
| 2.3 实验结果 | 第47-55页 |
| 2.3.1 测量热导率 | 第47-49页 |
| 2.3.2 与传统关联式比较 | 第49-51页 |
| 2.3.3 新关联式 | 第51-52页 |
| 2.3.4 温度影响 | 第52-55页 |
| 2.4 本章小结 | 第55-57页 |
| 3 剪切流场中纳米流体等效热导率的MD模拟 | 第57-67页 |
| 3.1 模拟模型 | 第57-62页 |
| 3.1.1 Lees-Edwards边界条件 | 第57-59页 |
| 3.1.2 模拟系统 | 第59-60页 |
| 3.1.3 模拟流程 | 第60-61页 |
| 3.1.4 纳米流体构造 | 第61-62页 |
| 3.2 模型验证 | 第62-63页 |
| 3.3 模拟结果 | 第63-66页 |
| 3.3.1 纳米颗粒旋转 | 第63-64页 |
| 3.3.2 等效热导率 | 第64-66页 |
| 3.4 本章小结 | 第66-67页 |
| 4 纳米通道中纳米流体的热输运特性 | 第67-79页 |
| 4.1 模拟系统 | 第67-70页 |
| 4.1.1 系统结构 | 第67-68页 |
| 4.1.2 受力分析 | 第68页 |
| 4.1.3 Green-Kubo公式 | 第68-69页 |
| 4.1.4 模型验证 | 第69-70页 |
| 4.2 流动特性 | 第70-75页 |
| 4.2.1 流体结构 | 第70-71页 |
| 4.2.2 颗粒运动 | 第71-72页 |
| 4.2.3 数密度分布 | 第72-74页 |
| 4.2.4 速度剖面 | 第74-75页 |
| 4.3 热输运特性 | 第75-77页 |
| 4.3.1 各向异性 | 第75页 |
| 4.3.2 热导率增加机理 | 第75-76页 |
| 4.3.3 颗粒大小及通道高度影响 | 第76-77页 |
| 4.4 本章小结 | 第77-79页 |
| 5 纳米通道中混合流体的热输运特性 | 第79-86页 |
| 5.1 混合流体由来 | 第79-80页 |
| 5.2 模拟系统 | 第80-81页 |
| 5.3 泊肃叶流动 | 第81-83页 |
| 5.3.1 数密度 | 第81-82页 |
| 5.3.2 流体结构 | 第82页 |
| 5.3.3 速度剖面 | 第82-83页 |
| 5.4 热导率 | 第83-85页 |
| 5.4.1 无流动 | 第83-84页 |
| 5.4.2 有流动 | 第84-85页 |
| 5.5 本章小结 | 第85-86页 |
| 6 纳米孔中混合气体分子的质量输运特性 | 第86-103页 |
| 6.1 MD模型 | 第86-92页 |
| 6.1.1 模拟区域 | 第86-88页 |
| 6.1.2 势能模型 | 第88页 |
| 6.1.3 通量计算 | 第88-92页 |
| 6.1.4 误差分析 | 第92页 |
| 6.2 理论模型 | 第92-94页 |
| 6.2.1 渗透物理机制 | 第92-93页 |
| 6.2.2 理想气体模型 | 第93-94页 |
| 6.3 结果分析 | 第94-97页 |
| 6.3.1 通量及渗透率 | 第94-96页 |
| 6.3.2 与实验值比较 | 第96-97页 |
| 6.4 表面渗透模型 | 第97-102页 |
| 6.4.1 表面扩散方程 | 第97-98页 |
| 6.4.2 表面渗透通量求解 | 第98-100页 |
| 6.4.3 浓度分布 | 第100-102页 |
| 6.5 本章小结 | 第102-103页 |
| 7 结论与展望 | 第103-106页 |
| 7.1 结论 | 第103-104页 |
| 7.2 创新点 | 第104页 |
| 7.3 工作展望 | 第104-106页 |
| 致谢 | 第106-108页 |
| 参考文献 | 第108-115页 |
| 附录A AIREBO势能模型 | 第115-116页 |
| 附录B 平衡系统与非平衡系统的关系 | 第116-117页 |
| 附录C 表面扩散方程的求解 | 第117-120页 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 | 第120-122页 |
