非平衡氣體動(dòng)力學(xué)與分子模擬

目錄叢書(shū)序系列序原著中文版序原著中文版致謝第一部分 理論第1章 動(dòng)理學(xué)理論 31.1 引言/31.2 基礎(chǔ)概念/41.2.1 粒子模型/41.2.2 從分子行為到宏觀量/51.2.3 分子碰撞/101.2.4 分子輸運(yùn)過(guò)程/121.3 動(dòng)理學(xué)理論分析/181.3.1 速度分布函數(shù)/181.3.2 玻爾茲曼方程/191.3.3 玻爾茲曼H定理/231.3.4 麥克斯韋VDF/261.3.5 平衡碰撞屬性/311.3.6 朝向壁面的自由分子流/341.3.7 基于動(dòng)理學(xué)的非平衡流動(dòng)分析/411.3.8 自由分子流分析/441.4 小結(jié)/471.5 習(xí)題/47第2章 量子力學(xué) 502.1 引言/502.2 量子力學(xué)/502.2.1 海森堡不確定性原理/512.2.2 薛定諤方程/532.2.3 薛定諤方程的解/562.2.4 二粒子系統(tǒng)/582.2.5 轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)能/602.2.6 電子能級(jí)/632.3 原子結(jié)構(gòu)/642.3.1 電子分類/642.3.2 角動(dòng)量/652.3.3 光學(xué)項(xiàng)分類/662.3.4 激發(fā)態(tài)/682.4 雙原子分子結(jié)構(gòu)/692.4.1 玻恩 奧本海默近似/692.4.2 轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)能/722.4.3 激發(fā)態(tài)/742.5 小結(jié)/772.6 習(xí)題/77第3章 統(tǒng)計(jì)力學(xué) 793.1 引言/793.2 分子統(tǒng)計(jì)方法/793.3 能態(tài)分布/843.3.1 玻爾茲曼極限/863.3.2 玻爾茲曼能量分布/883.4 與熱力學(xué)的關(guān)系/903.4.1 玻爾茲曼關(guān)系/913.4.2 宏觀熱力學(xué)量/923.5 配分函數(shù)/943.5.1 平動(dòng)能/943.5.2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)/983.5.3 單原子氣體/993.5.4 雙原子氣體/1023.6 離解 復(fù)合系統(tǒng)/1063.7 小結(jié)/1093.8 習(xí)題/109第4章 有限速率過(guò)程 1134.1 引言/1134.2 平衡過(guò)程/1144.2.1 振動(dòng)能/1144.2.2 化學(xué)平衡/1154.2.3 平衡常數(shù)/1184.2.4 平衡組分/1194.3 振動(dòng)弛豫/1204.4 有限速率化學(xué)反應(yīng)/1234.4.1 速率系數(shù)/1274.4.2 內(nèi)能的影響/1294.4.3 離解速率的計(jì)算/1324.4.4 有限速率弛豫/1344.5 小結(jié)/1374.6 習(xí)題/137第二部分 數(shù)值模擬第5章 分子氣體動(dòng)力學(xué)與連續(xù)介質(zhì)氣體動(dòng)力學(xué)之間的關(guān)系 1435.1 引言/1435.2 守恒方程組/1445.3 Chapman Enskog分析和輸運(yùn)特性/1495.3.1 BGK方程分析/1495.3.2 玻爾茲曼方程分析/1565.3.3 混合氣體分析/1595.3.4 多原子混合氣體的一般輸運(yùn)屬性/1625.4 碰撞截面和輸運(yùn)屬性計(jì)算/1665.4.1 碰撞截面/1675.4.2 硬球相互作用/1695.4.3 逆冪律相互作用/1705.4.4 一般原子間作用勢(shì)/1725.5 小結(jié)/175第6章 直接模擬蒙特卡羅 1776.1 引言/1776.2 DSMC基本原理/1816.2.1 基本原則/1816.2.2 粒子運(yùn)動(dòng)與排序/1866.2.3 碰撞速率/1896.2.4 網(wǎng)格單元和粒子屬性/1946.3 黏性、擴(kuò)散和熱傳導(dǎo)模型/1956.3.1 可變硬球模型/1956.3.2 可變軟球模型/2056.3.3 廣義硬球、軟球和LJ模型/2086.3.4 熱傳導(dǎo)系數(shù)/2136.3.5 模型參數(shù)化/2146.4 DSMC內(nèi)能傳遞建模/2156.4.1 連續(xù)介質(zhì)與分子模型/2156.4.2 碰撞后能量再分配/2166.4.3 非彈性碰撞對(duì)選擇過(guò)程/2246.4.4 廣義碰撞后能量再分配/2326.5 小結(jié)/237第7章 非平衡熱化學(xué)模型 2387.1 引言/2387.2 轉(zhuǎn)動(dòng)能交換模型/2387.2.1 恒定碰撞數(shù)/2397.2.2 Parker模型/2397.2.3 Boyd的變概率交換模型/2407.2.4 非平衡方向依賴模型/2417.2.5 模型結(jié)果/2427.3 振動(dòng)能交換模型/2447.3.1 恒定碰撞數(shù)/2447.3.2 Millikan White模型/2457.3.3 振動(dòng)的量子化處理/2487.3.4 模型結(jié)果/2507.4 離解化學(xué)反應(yīng)/2517.4.1 總碰撞能(TCE)模型/2517.4.2 離解反應(yīng)后能量的再分配/2577.4.3 振動(dòng)促進(jìn)離解模型/2597.5 一般化學(xué)反應(yīng)/2617.5.1 反應(yīng)速率與平衡常數(shù)/2617.5.2 DSMC中的逆向反應(yīng)速率/2657.5.3 三體復(fù)合反應(yīng)/2697.5.4 反應(yīng)后能量再分配及其一般實(shí)現(xiàn)/2717.5.5 反應(yīng)流動(dòng)的 DSMC 解/2747.6 小結(jié)/284附錄A 生成粒子特性/286附錄B 碰撞參量/297附錄C 確定碰撞后速度/303附錄D 宏觀特性/312附錄E 通用積分/320參考文獻(xiàn)/323