多孔介質(zhì)擴(kuò)散傳質(zhì)的蒙特卡羅模擬.pdf

1、多孔介質(zhì)中的氣體傳質(zhì)研究涉及到多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，如氣固催化反應(yīng)、分子篩、多孔膜氣體分離、氣體吸附、微反應(yīng)器等。近十年來(lái)，以多孔化合物為主體的多孔規(guī)則孔道結(jié)構(gòu)材料，高分子材料為主體的多孔膜、碳納米管，微反應(yīng)器等材料和技術(shù)迅猛發(fā)展，微尺度條件下的傳熱傳質(zhì)機(jī)理研究，成為近幾年的研究熱點(diǎn)。
　　 由于孔徑尺度接近氣體分子的平均自由程，尺度效應(yīng)顯現(xiàn)，已經(jīng)不能完全用連續(xù)性模型去模擬氣體分子在此類結(jié)構(gòu)中的流動(dòng)，需要從分子層面對(duì)此進(jìn)行分析。本文建立

2、了計(jì)算氣體擴(kuò)散系數(shù)的蒙特卡羅算法：包括隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生，由已知分布的隨機(jī)抽樣（粒子行走步長(zhǎng)，粒子行走方向），粒子與固體壁面的碰撞等。并將此方法分別應(yīng)用于傳輸幾率法與均方位移法，計(jì)算了氣體在單元體結(jié)構(gòu)中的擴(kuò)散系數(shù)。
　　 本文提出了一個(gè)計(jì)算流導(dǎo)幾率的二維蒙特卡羅算法，給出了基于二維條件下粒子在壁面反射所滿足的余弦定律表達(dá)式。此表達(dá)式可以廣泛應(yīng)用于氣體在二維微通道以及其他二維結(jié)構(gòu)中流動(dòng)中所采用的數(shù)值模型，從而可以建立相應(yīng)的二維算法，提高