检索结果-南通市图书馆

弱温度场条件下电子输运的离散统一气体动理学格式求解

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

计算物理 2024年

作者：李威廉猛吕京涛郭照立华中科技大学数学与应用学科交叉创新研究院华中科技大学物理学院华中科技大学煤燃烧国家重点实验室

晶格材料中的电子输运通常涉及到多尺度问题，其涉及的时间和空间尺寸跨度巨大，对数值格式方法提出了挑战。本文采用基于有限体积法框架的离散统一气体动理学格式，以求解弱温度场条件下的电子玻尔兹曼输运方程。该格式在界面处提取特... 详细信息

晶格材料中的电子输运通常涉及到多尺度问题，其涉及的时间和空间尺寸跨度巨大，对数值格式方法提出了挑战。本文采用基于有限体积法框架的离散统一气体动理学格式，以求解弱温度场条件下的电子玻尔兹曼输运方程。该格式在界面处提取特征线以构建界面通量，旨在保持二阶空间精度的同时具备较小的数值耗散；通过耦合碰撞与迁移过程，该格式的时间步长不受限于弛豫时间，仅由Courant-Friedrichs-Lewy（CFL）条件决确定，并在弹道区域至扩散区域均具备良好的渐进保持性质。通过不同Knudsen数下的测试算例，验证了所提格式的高效性与准确性。

关键词：多尺度热输运电子输运玻尔兹曼方程离散统一气体动理学格式

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

纳米空间受限气体动理学建模与输运机理

中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第2期54卷 2-22页

作者：单保超王润曦张勇豪郭照立爱丁堡大学工程学院英国爱丁堡EH93FB 四川大学新能源与低碳技术研究院成都610065 中国科学院力学研究所流体力学交叉研究中心北京100190 华中科技大学数学与应用学科交叉创新研究院武汉430074 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室武汉430074

气体动理论是根据气体分子微观运动规律研究其宏观物理行为的理论,在航空航天、微机电系统、能源化工等领域有广泛应用.Boltzmann方程没有考虑分子自身体积并忽略除碰撞以外的其他分子间作用力,只适用于稀疏理想气体.本文从Boltzmann方... 详细信息

气体动理论是根据气体分子微观运动规律研究其宏观物理行为的理论,在航空航天、微机电系统、能源化工等领域有广泛应用.Boltzmann方程没有考虑分子自身体积并忽略除碰撞以外的其他分子间作用力,只适用于稀疏理想气体.本文从Boltzmann方程出发,层层递进,依次介绍稠密气体、真实气体以及纳米空间受限气体的动理学理论和建模方法及相关边界条件.相比于其他模型,纳米空间受限气体动理学模型能够准确描述分子间相互作用,在非平衡效应、高压真实气体效应以及空间受限效应可忽略时能够恢复至连续流体力学理论,是连接微观-介观-宏观等不同尺度的有效理论方法.结合数值模拟结果,本文着重介绍纳米空间受限气体输运中涉及的滑移现象和高压真实气体效应,并就纳米孔内页岩气输运机理进行分析.最后,探讨纳米空间受限气体动理学建模方面的局限性以及可能的发展方向.

关键词：气体动理学 Boltzmann方程稠密气体平均场空间受限气体

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

微孔中反应流体黏性指进混合过程的数值研究

工程热物理学报 2023年第2期44卷 540-549页

作者：王俊权居隆陈松泽郭照立华中科技大学煤燃烧国家重点实验室武汉430074 南方科技大学力学与航天航空工程系深圳518055

基于国家数值风洞LBM模块和自编程序,本文在孔隙尺度下对微孔中两种可混溶溶液的黏性指进反应混合过程进行了数值研究。针对两种溶液之间的化学反应以及产物的析出,本文重点研究化学反应速率、固态生成物的成核速率以及聚集速率对黏性... 详细信息

基于国家数值风洞LBM模块和自编程序,本文在孔隙尺度下对微孔中两种可混溶溶液的黏性指进反应混合过程进行了数值研究。针对两种溶液之间的化学反应以及产物的析出,本文重点研究化学反应速率、固态生成物的成核速率以及聚集速率对黏性指进的影响。研究发现:反应会明显改变黏性指进的界面浓度分布,一方面随着反应速率的增加,指进界面处各组分的变化越来越明显;另一方面由于受到扩散作用的限制,当反应速率增大到一定值后,各组分的平均浓度不再发生变化;产物的生成量与反应速率成正相关,与成核速率和聚集速率成负相关;析出的固相组分的浓度与成核速率和聚集速率成正相关;混合长度主要和反应速率相关,成核速率以及聚集速度的改变对混合长度基本没有影响。

关键词：格子Boltzmann 黏性指进化学反应固态物质析出孔隙尺度

两平板间两组分稀薄气体振荡传热数值模拟研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

计算物理 2023年

作者：万启坤张月郭照立华中科技大学煤燃烧国家重点实验室

本文采用离散统一气体动理学方法（DUGKS）求解两组分气体McCormack模型，模拟了下板温度周期波动激发的两平板间两组分稀薄气体流动与传热问题，分析了系统稀薄参数、温度变化频率以及组分摩尔浓度对平板间流动与传热现象的影响。数值... 详细信息

本文采用离散统一气体动理学方法（DUGKS）求解两组分气体McCormack模型，模拟了下板温度周期波动激发的两平板间两组分稀薄气体流动与传热问题，分析了系统稀薄参数、温度变化频率以及组分摩尔浓度对平板间流动与传热现象的影响。数值结果表明两平板间气体流动与传热呈现周期变化，并且我们发现平板间存在最小局部温度的现象，其位置与系统稀薄程度成正比关系。此外发现热渗透深度随着稀薄参数的减小而减小。热渗透深度随轻组分浓度的增大而先增大，在轻组分浓度为0.6左右达到最高值，最后减小并与单组分气体结果一致。

关键词：混合气体流动传热热渗透深度离散统一气体动理学方法

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

两平板间两组分稀薄气体振荡传热的数值模拟

计算物理 2023年第6期40卷 653-665页

作者：万启坤张月郭照立华中科技大学煤燃烧国家重点实验室武汉430074

采用离散统一气体动理学方法(DUGKS)求解两组分气体McCormack模型,模拟下板温度周期波动激发的两平板间两组分稀薄气体流动与传热问题,分析系统稀薄参数、温度变化频率以及组分摩尔浓度对平板间流动与传热现象的影响。数值结果表明:两... 详细信息

采用离散统一气体动理学方法(DUGKS)求解两组分气体McCormack模型,模拟下板温度周期波动激发的两平板间两组分稀薄气体流动与传热问题,分析系统稀薄参数、温度变化频率以及组分摩尔浓度对平板间流动与传热现象的影响。数值结果表明:两平板间气体流动与传热呈现周期变化,并且平板间存在最小局部温度的现象,其位置与系统稀薄程度呈正比,此外热渗透深度随着稀薄参数的减小而减小。热渗透深度随轻组分浓度的增大而先增大,在轻组分浓度为0.6左右达到最高值,最后减小并与单组分气体结果一致。

关键词：混合气体流动传热热渗透深度离散统一气体动理学方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

从噪声数据学习偏微分方程的复合神经网络

计算物理 2022年第2期39卷 223-232页

作者：潘剑郭照立陈松泽华中科技大学煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074

提出一种名为NN-PDE(neural network-partial differential equations)的复合神经网络方法,用于噪声数据预处理和学习偏微分方程。NN-PDE用一套神经网络负责数据预处理,另一套网络耦合备选的方程信息,进而学习潜在的控制方程。两套网络... 详细信息

提出一种名为NN-PDE(neural network-partial differential equations)的复合神经网络方法,用于噪声数据预处理和学习偏微分方程。NN-PDE用一套神经网络负责数据预处理,另一套网络耦合备选的方程信息,进而学习潜在的控制方程。两套网络复合为一套网络,可更加高效地处理噪声数据,有效减小噪声的影响。使用NN-PDE学习多种物理方程(如Burgers方程、Korteweg-de Vries方程、Kuramoto-Sivashinsky方程和Navier-Stokes方程)的噪声数据,均可获得准确的控制方程。

关键词：噪声数据复合神经网络偏微分方程

热对流条件下颗粒沉降的格子Boltzmann方法模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

物理学报 2013年第8期62卷 330-337页

作者：毛威郭照立王亮华中科技大学煤燃烧国家重点实验室武汉430074

采用格子Boltzmann方法模拟了在热对流条件下的颗粒沉降问题,在研究单颗粒在等温流体、热流体和冷流体中运动的基础上,进一步模拟了两个不同温度的颗粒在流体中的沉降.结果表明:两等温颗粒的沉降方式与雷诺数Re以及格拉晓夫数Gr密切相关... 详细信息

采用格子Boltzmann方法模拟了在热对流条件下的颗粒沉降问题,在研究单颗粒在等温流体、热流体和冷流体中运动的基础上,进一步模拟了两个不同温度的颗粒在流体中的沉降.结果表明:两等温颗粒的沉降方式与雷诺数Re以及格拉晓夫数Gr密切相关,而两不同温度的颗粒与两等温颗粒的沉降规律有显著不同.无论初始位置如何,冷颗粒最终总位于热颗粒下方运动,Re较大时,发生连续的拖曳、接触现象,而Re较小时,冷颗粒会以较大的沉降速度远离热颗粒.

关键词：格子Boltzmann方法颗粒沉降热对流

横向振荡圆柱绕流的格子Boltzmann方法模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

力学学报 2011年第5期43卷 809-818页

作者：龚帅郭照立上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200240 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室武汉430074 提高石油采收率国家重点实验室(中国石油勘探开发研究院) 北京100083

基于格子Boltzmann方法(LBM)对不可压横向振荡圆柱绕流问题进行了数值研究.与传统的求解宏观的N-S方程的数值方法不同,LBM求解此类问题不需要采用动网格,而且不需要对网格进行特殊处理,从而节约了计算成本.结果显示,当振荡频率增加到相... 详细信息

基于格子Boltzmann方法(LBM)对不可压横向振荡圆柱绕流问题进行了数值研究.与传统的求解宏观的N-S方程的数值方法不同,LBM求解此类问题不需要采用动网格,而且不需要对网格进行特殊处理,从而节约了计算成本.结果显示,当振荡频率增加到相应的静止圆柱绕流的自然涡脱落频率附近时,圆柱后最新形成的集中涡距离柱体越来越近,直到达到一个极限位置.随后,集中涡突然转向圆柱体另一侧脱落.当振荡频率接近于静止圆柱的自然涡脱落频率时,发生频率同步的现象.随着振荡频率远离自然涡脱落频率,同步现象消失.在几种次谐振荡和超谐振荡下,尾流区的涡脱落频率仍为相应的静止圆柱绕流的自然涡脱落频率.

关键词：格子Boltzmann方法横向振荡频率升阻力

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

微尺度流动的扩展二阶滑移边界条件

工程热物理学报 2009年第8期30卷 1383-1385页

作者：郭照立郑楚光施保昌华中科技大学煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074

本文提出了求解微流动Navier-Stokes方程的扩展二阶滑移边界条件。该边界条件依赖一个有效的分子平均自由程,并考虑了气体分子与壁面碰撞的影响,能够刻画Knudsen层内的流动。基于该边界条件,对微通道内的气体流动进行了研究,计算结果与... 详细信息

本文提出了求解微流动Navier-Stokes方程的扩展二阶滑移边界条件。该边界条件依赖一个有效的分子平均自由程,并考虑了气体分子与壁面碰撞的影响,能够刻画Knudsen层内的流动。基于该边界条件,对微通道内的气体流动进行了研究,计算结果与实验数据和其他理论结果相吻合。

关键词：微尺度流动边界条件分子平均自由