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微通道内气体流动的IP-DSMC方法研究

邓柳杨  
【摘要】:随着科学技术的深入发展,一些高新技术的材料和仪器或者关键部件往往需要进行密封,来保证密封件内功能的正常实现。例如在航天航空中所用到的继电器、在高性能材料制备、燃料电池内的气体流动控制等工程技术上面都存在密封问题。解决密封问题的关键在于弄清楚微通道内的气体流动的物理规律,鉴于解决微通道内气体流动的实验测量的困难以及理论上的瓶颈,一般来说,数值模拟成为了这一问题的主要解决方法,本文正是在这种背景下寻求数值模拟方法上的突破。 本文主要工作如下:第一章:一、简单综述了课题研究的背景以及意义。二、介绍继电器的各个部件,以及从部件层面上来看可能影响其密封性能的原因。三、从研究泄漏问题的角度来研究密封性能,综述了国内外关于泄漏问题的理论研究,归纳了一些理论和实验研究的方法和进展;第二章介绍了微尺度通道内气体流动的数值模拟方法,并得出了本文的研究思路;第三章具体介绍了本文的主要工作,关于微尺度通道内气体流动的数值模拟所采用的方法:IP-DSMC方法,结合课题要求所得出的具体模拟的步骤;第四部分根据模拟得出的结果做出了一定的对比和分析,并给出了相应的结论;第五部分对本文工作进行了一些总结,并对该研究方向进行了一些展望。提出了一些改进的方向—增加复杂度和运用并行计算可能对工作有决定性的影响。


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