本文關(guān)鍵詞：納米通道雙原子分子數(shù)值模擬

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【摘要】：微電子機械系統(tǒng)(MEMS)的出現(xiàn)和發(fā)展是精密加工技術(shù)和納米技術(shù)交叉應(yīng)用領(lǐng)域的重要成果。由于MEMS器件的尺寸處于納米級別，因此尺度效應(yīng)對器件的影響成為制約其發(fā)展的一個重要問題。特別是由于許多MEMS器件中直接或者間接應(yīng)用流動原理，因此研究納米尺度下流體流動特性成為一個重要的研究方向。由于尺度效應(yīng)的存在，，使得基于分子模型的分子動力學方法在納米尺度流體流動問題的研究中倍受青睞。 本論文的主要內(nèi)容為利用分子動力學（Molecular dynamics, MD）模擬的方法來研究雙原子分子在納米通道內(nèi)的流動特性。所使用的流動模型為Couette流動模型。本論文研究了該模型下，雙原子分子流體在不同的浸潤系數(shù)、系統(tǒng)溫度下的數(shù)密度分布及速度滑移的特點。研究表明，數(shù)密度呈現(xiàn)震幅與壁面距離呈負相關(guān)的震蕩特性；與浸潤系數(shù)正相關(guān)，與溫度負相關(guān)；速度滑移與浸潤系數(shù)負相關(guān)，與溫度負相關(guān)；本論文模擬了不同的勢能放大系數(shù)和平移系數(shù)對納米通道流體分子的影響。研究表明，勢能函數(shù)的放大系數(shù)與流體分子數(shù)密度呈正相關(guān)，與速度滑移呈負相關(guān)。勢能函數(shù)的平移系數(shù)與流體分子的數(shù)密度呈負相關(guān)，與速度滑移呈正相關(guān)。
【關(guān)鍵詞】：微機電系統(tǒng) 分子動力學 數(shù)密度 速度滑移 放大系數(shù) 平移系數(shù)
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TB383.1;TH-39
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-13
• 1.1 納米尺度流動問題的研究背景7-8
• 1.2 納米尺度流動研究基本概念及發(fā)展現(xiàn)狀8-12
• 1.2.1 納米尺度流動研究的重要性8-9
• 1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容12-13
• 第2章 分子動力學模擬13-29
• 2.1 分子動力學的基本原理13
• 2.2 分子動力學模擬的基本方法13-24
• 2.2.1 分子動力學模擬的運動描述方程13-14
• 2.2.2 分子動力學模擬的一般流程14-15
• 2.2.3 分子動力學模擬各步驟的主要方法15-24
• 2.3 分子動力學模擬的系綜24-26
• 2.3.1 系綜的分類24-25
• 2.3.2 系綜平衡的控制方法25-26
• 2.4 宏觀量的計算26-27
• 2.4.1 溫度26-27
• 2.4.2 壓力27
• 2.5 分子動力學方法應(yīng)用范圍27-28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 第3章 Couette 模型建立及勢能函數(shù)分析29-42
• 3.1 Couette 模型29-30
• 3.2 固體壁面的模擬30-31
• 3.3 模型參數(shù)設(shè)定及參數(shù)的無量綱化31-32
• 3.4 單原子分子與雙原子分子勢能函數(shù)分析32-41
• 3.4.1 Two-center Lennard-Jones 勢能函數(shù)求解32-40
• 3.4.2 L-J 勢能函數(shù)與 Two-center L-J 勢能函數(shù)之間的關(guān)系40-41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 第4章 模擬結(jié)果及分析42-53
• 4.1 雙原子分子的空間排布及數(shù)密度分布42-45
• 4.1.1 浸潤系數(shù)對流體數(shù)密度分布的影響42-44
• 4.1.2 溫度對雙原子分子數(shù)密度的影響44-45
• 4.2 納米通道內(nèi)雙原子分子的速度滑移45-47
• 4.2.1 浸潤系數(shù)對流體速度滑移的影響45-46
• 4.2.2 溫度對流體速度滑移的影響46-47
• 4.3 雙原子分子勢能模型各向異性對納米通道流體流動的影響47-48
• 4.3.1 存在能量各向異性與不存在能量各向異性對數(shù)密度的影響47-48
• 4.4 勢能函數(shù)變化對納米通道雙原子分子流體的影響48-52
• 4.4.1 兩種勢能函數(shù)間的線性關(guān)系存在性驗證48-49
• 4.4.2 放大系數(shù)與平移系數(shù)對納米通道流體分子流動的影響49-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)論53-54
• 參考文獻54-57
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果57-59
• 致謝59

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王曙釗,李敬社,宋懋;納米技術(shù):研究現(xiàn)狀及展望[J];空軍工程大學學報(自然科學版);2003年01期

本文編號：660503