流体粒子的集体扩散特性与控制

发布时间：2022-01-09 09:22

　　集体扩散系数是表征流体粒子的输运扩散性质的重要参数,其有两种获得方式:一是通过自扩散系数间接计算;二是直接通过菲克定律得到。一般来讲,粒子的扩散空间是有限的,因此粒子的扩散更多是受限扩散。然而,一些研究者将受限扩散当成自由扩散来处理,这种处理方法导致结果有较大差异,给实验验证造成困扰。因此有必要探讨有限空间下的集体扩散系数各种计算方法的优劣。另外,在流体粒子集体扩散中,非对称效应常常会导致一些特殊现象的出现,比如质量流的不对称和粒子取向的不对称,在粒子的分离上具有潜在的应用价值。本论文通过多种模型,采用分子动力学和蒙特卡洛方法对受限环境下集体扩散系数的计算方法和粒子输运扩散中的非对称效应进行研究。研究内容分为三部分:第一、研究受限空间下流体分子的输运扩散系数。发现受限空间下分子扩散系数与取样时间相关,本文回答了集体扩散系数两种计算方式的一些疑问,比较了各自的优劣,提出了一种合适的方法来计算受限环境下的自扩散系数和集体扩散系数。第二、研究非对称双原子分子的集体扩散行为。结果表明,在二维双原子分子集体扩散过程中,分子的取向并非均匀分布,分子本身的非对称性、温度梯度、浓度梯度会直接影响分子的... 

【文章来源】：暨南大学广东省 211工程院校

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

研究自扩散系数的模型示意图

3.2 不同自扩散模式下的均方位移。（a）是自由扩散，（b）是受阻扩（c）是受限扩散图 3.2（c）和公式（3.2）可以知道，受限扩散的自扩散系数没法直接

图 3.3 均方位移的三种近似处理示意图根据三种近似处理方式的机制，可以知道，在受限空间比较小的情况下，于此时的受限扩散与受阻扩散非常相似，而与自由扩散很不一致，因此选择

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：3578428