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分子尺度下主动气膜减阻机理的流固界面动力学分析

目录

内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2气膜减阻技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3分子尺度研究方法简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.4本文研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

流固界面基本理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.1流体分子动理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.2表面张力与界面现象．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.3边界层理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.4主动气膜流动特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

主动气膜结构模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.1气膜生成机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.2气膜厚度分布模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.3气膜流场特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

3.4气液两相相互作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

分子尺度动力学模拟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

4.1模拟方法与参数设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

4.1.1分子力场模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

4.1.2边界条件设定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

4.2气膜界面分子行为．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

4.2.1分子速度分布．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

4.2.2分子能量交换．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

4.2.3表面逸出效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

4.3壁面附近分子动力学．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

4.3.1分子吸附与脱附．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

4.3.2壁面剪切应力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

4.3.3摩擦力机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

减阻机理分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

5.1分子尺度摩擦力模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

5.2主动气膜减阻效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

5.2.1剪切应力降低．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

5.2.2分子滑移效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

5.2.3表面更新机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

5.3影响减阻效果因素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

5.3.1气膜厚度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

5.3.2壁面粗糙度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

5.3.3来流速度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．