微流動-基礎(chǔ)與模擬

內(nèi)容概要

本書以微機電系統(tǒng)方面的應(yīng)用為背景，介紹了微流動的形成機理，如非連續(xù)效應(yīng)、表面主導(dǎo)效應(yīng)、低雷諾數(shù)效應(yīng)、多尺度和多物理效應(yīng)等；同時介紹了微流動的行為特點，如邊界滑移、熱蠕變、動電效應(yīng)、黏性加熱、反常擴散、氣體的稀薄效應(yīng)和液體的顆粒化等。討論的重點是氣體微流動以及微流動的建模和模擬方法，包括連續(xù)介質(zhì)和離散粒子方法。本書是在這些新興領(lǐng)域出現(xiàn)較早、覆蓋較全面、論述較系統(tǒng)的一本專著，較好地反映了該領(lǐng)域目前的動向和作者在這方面富有特色的工作。    本書可供機械、化工、材料、生物及信息技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)的科研人員和工程技術(shù)人員參考，也可作為相關(guān)專業(yè)和領(lǐng)域的研究生或高年級本科生的教材或教學(xué)參考書。

書籍目錄

1 基本概念和技術(shù)  1.1 MEMS中新的流區(qū)  1.2 連續(xù)介質(zhì)假設(shè)    1.2.1 有關(guān)分子的量值    1.2.2 混合流動區(qū)域    1.2.3 實驗例證  1.3 先驅(qū)研究者  1.4 MEMS的全系統(tǒng)模擬   1.5 微流動模擬2 控制方程和滑移模型  2.1 流體動力學(xué)的基本方程    2.1.1 不可壓縮流    2.1.2 簡化模型  2.2 可壓縮流    2.2.1 一階模型    2.2.2 適應(yīng)系數(shù)的作用  2.3 高階模型    2.3.1 高階滑移模型的推導(dǎo)    2.3.2 一般性滑移條件    2.3.3 滑移模型比較3 切變驅(qū)動和分離的微流動  3.1 庫埃特流  3.2 方腔流  3.3 凹紋槽流  3.4 分離的內(nèi)流  3.5 分離的外流4 壓力驅(qū)動的微流動：滑移流區(qū)  4.1 等溫的可壓縮流動  4.2 絕熱可壓縮流動——范諾理論  4.3 入口流動  4.4 用DSMC驗證滑移模型  4.5 粗糙效應(yīng)5 壓力驅(qū)動的微流動：過渡流區(qū)和自由分子流區(qū)   5.1 過渡流區(qū)和自由分子流區(qū)   5.2 微通道中的伯納特方程  5.3 統(tǒng)一的流動模型    5.3.1 速度標(biāo)度    5.3.2 流率標(biāo)度    5.3.3 管流和孔道流模型6 微尺度的熱效應(yīng)  6.1 熱蠕變（流逸）    6.1.1 模擬結(jié)果    6.1.2 熱蠕變實驗    6.1.3 克努森壓縮機    6.1.4 其他溫度誘導(dǎo)流    6.1.5 熱傳導(dǎo)和幽靈效應(yīng)  6.2 微泊肅葉流（Poiseuille flow）中的熱傳遞  6.3 微庫埃特流中的熱傳遞7 氣體微流動的原型應(yīng)用  7.1 微機電系統(tǒng)（MEMS）的氣體阻尼和動態(tài)響應(yīng)    7.1.1 雷諾方程    7.1.2 加速度計內(nèi)窄薄膜的影響  7.2 微推進和微噴嘴流動    7.2.1 微推進分析    7.2.2 稀薄效應(yīng)及其他效應(yīng)8 動電驅(qū)動的液體微流動  8.1 動電效應(yīng)評述  8.2 雙電層  8.3 近壁電勢分布  8.4 電滲流的控制方程  8.5 動電微槽流  8.6 EDL/主流界面速度匹配條件  8.7 電滲滑移條件  8.8 復(fù)雜結(jié)構(gòu)中的流動     8.8.1 交叉流接頭    8.8.2 圓柱和正方柱陣列  8.9 雙向電泳9 連續(xù)性模擬的數(shù)值方法 10 原子模擬數(shù)值方法參考文獻索引

編輯推薦

　　本書討論了微尺度上和微機電系統(tǒng)(MEMS)設(shè)備中的流動和熱傳遞。它包括了氣體、液體和粒子微流動，并全面體現(xiàn)了在基本概念、模擬方法和微加速度計、靜電樞驅(qū)動器、微噴嘴和借助電場的微流控等方面的典型應(yīng)用。建立了實用的工程模型，即容易采用的宏觀模型，但同時也為更深入理解和有效處理在微尺度上遇到的問題提供了一個嚴謹?shù)臄?shù)學(xué)和數(shù)值處理框架?！　”緯m合研究生和流體力學(xué)、電氣、機械和化學(xué)工程的研究人員閱讀，同時也適合于在MEMS的其他領(lǐng)域工作而需要在其中引入流動模型的研究者。

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