科赫气体模型中的热传导研究

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最近几年对于低维热传导的问题的研究越来越多,热传导的微观动力学机制一直是一个研究的热点,众所周知,宏观上的热传导是遵循傅立叶热传导定律的,但是这一结论在一维甚至二维的情况下并不一定总是成立的,所以这个问题引起了很多人的兴趣,从微观动力学机制上来看,究竟需要怎样的条件才产生正常的热传导呢?本文第一章主要综述低维系统热传导的发展过程,热传导与热扩散的联系,简要的阐述了对低维系统热传导的模拟的基本方法:分子动力学模拟和动力学模拟。再介绍文中所用到的分形曲线的相关知识,最后介绍了本文要做的主要工作;第二章我们介绍了一些一维晶格模型,归纳了其热传导的现象。然后着重介绍了硬球碰撞模型,首先述叙了对硬球碰撞模型模拟的一些理论基础,然后详细的介绍了别人对三个硬球碰撞模型的研究结果。本文第三章主要提出建立科赫气体模型的方法,以及模拟所用到的方法。本文第四章给出了对科赫气体模型模拟的结果,我们主要模拟出该模型的温度场分布以及热流随尺度的变化规律,并通过它们计算出该模型的热传导率与系统尺度的关系,然后把这些结果与前面提到的硬球碰撞模型的结果进行对比。本文最后提出了一些对于科赫气体模型的改进工作,并指出增加其复杂度可能对热传导性质产生的影响。
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