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微流动 基础与模拟 fundamentals and simulation
  • （美）乔治·埃姆·卡尼亚达克斯（George Em Karniadakis），（美）埃里·柏斯考克（Ali Beskok）著；中国科学院过程工程研究所多相反应重点实验室多相复杂系统与多尺度方法课题组译 著
  • 出版社： 北京：化学工业出版社
  • ISBN：7502581138
  • 出版时间：2006
  • 标注页数：274页
  • 文件大小：19MB
  • 文件页数：291页
  • 主题词：流动（力学）－研究

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图书目录

目录1

1　基本概念和技术1

1.1　MEMS中新的流区1

1.2　连续介质假设6

1.2.1　有关分子的量值10

1.2.2　混合流动区域13

1.2.3　实验例证14

1.3　先驱研究者18

1.4　MEMS的全系统模拟21

1.5　微流动模拟25

2.1　流体动力学的基本方程31

2　控制方程和滑移模型31

2.1.1　不可压缩流33

2.1.2　简化模型35

2.2　可压缩流36

2.2.1　一阶模型38

2.2.2　适应系数的作用40

2.3 高阶模型43

2.3.1　高阶滑移模型的推导44

2.3.2　一般性滑移条件46

2.3.3　滑移模型比较49

3　切变驱动和分离的微流动51

3.1　库埃特流51

3.2　方腔流54

3.3　凹纹槽流56

3.4　分离的内流58

3.5　分离的外流66

4　压力驱动的微流动：滑移流区70

4.1　等温的可压缩流动70

4.2　绝热可压缩流动——范诺理论76

4.3　入口流动80

4.4　用DSMC验证滑移模型83

4.5　粗糙效应87

5 压力驱动的微流动：过渡流区和自由分子流区90

5.1　过渡流区和自由分子流区90

5.2　微通道中的伯纳特方程93

5.3　统一的流动模型95

5.3.1　速度标度95

5.3.2　流率标度97

5.3.3　管流和孔道流模型102

6　微尺度的热效应110

6.1　热蠕变（流逸）110

6.1.1　模拟结果112

6.1.2　热蠕变实验114

6.1.3　克努森压缩机115

6.1.4　其他温度诱导流116

6.1.5　热传导和幽灵效应118

6.2　微泊肃叶流（Poiseuille flow）中的热传递119

6.3　微库埃特流中的热传递125

7　气体微流动的原型应用129

7.1　微机电系统（MEMS）的气体阻尼和动态响应129

7.1.1　雷诺方程131

7.1.2　加速度计内窄薄膜的影响137

7.2　微推进和微喷嘴流动141

7.2.1　微推进分析142

7.2.2　稀薄效应及其他效应146

8　动电驱动的液体微流动151

8.1　动电效应评述151

8.2　双电层152

8.3　近壁电势分布154

8.4　电渗流的控制方程156

8.5　动电微槽流158

8.6　EDL／主流界面速度匹配条件161

8.7　电渗滑移条件163

8.8　复杂结构中的流动164

8.8.1　交叉流接头165

8.8.2　圆柱和正方柱阵列167

8.9　双向电泳169

9　连续性模拟的数值方法173

9.1　一种高阶数值方法：μFlow代码174

9.1.1　不可压缩微流动的公式177

9.1.2　可压缩微流动的公式180

9.1.3　滑移边界条件的实现184

9.1.4　验证问题185

9.2　无网格数值方法187

9.2.1　静电悬臂梁190

9.2.2　驱动方腔流191

9.3　粒子微流的力耦合方法192

10　原子模拟数值方法201

10.1　分子动力学方法201

10.2　直接模拟蒙特卡罗方法（DSMC）208

10.2.1　直接模拟蒙特卡罗方法的局限性和误差210

10.2.2　DSMC-信息保存方法214

10.2.3　DSMC耦合与连续介质模型耦合215

10.3　玻尔兹曼方程218

10.3.1　一般理论218

10.3.2　玻尔兹曼方程的经典解222

10.3.3　玻尔兹曼方程的曾根渐近理论224

10.3.4　玻尔兹曼方程的数值解232

10.3.5　非等温流动236

10.4　格子-玻尔兹曼方法（Lattice-Botzmann method,LBM）237

10.4.1　与N-S方程解的比较239

10.4.2　微流动的格子-玻尔兹曼方法模拟241

参考文献243

索引266

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