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LBMとMDによるナノ多孔体内流れのシミュレーション

机译：LBM和MD纳米多孔流的模拟

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燃料電池の触媒層に見られるナノスケールの多孔体内流動は実験により解析を行うことが困難である. また, このようなナノスケールの流れ場では, 分子の平均自由行程λ に比べて代表長さH が小さいため, クヌッセン数(Kn=λ/H) が高くなる. クヌッセン数がKn ＞ 0.01 となると流れは連続体として扱えずNavier-Stokes 方程式が成り立たない. そのため, 非連続体の流れを低コストで正確に解析できる手法が求められている. 既往の研究においてLBM(格子ボルツマン法) のモデルにナノスケールの流れ場に適用できるよう工夫がなされ, 平行平板間チャネル流れ等の単純な系でその妥当性が示されている. しかし曲面形状を含む複雑形状に適用し, 議論された例はほとhどない. そこで本研究では複雑形状を捉えるための工夫を提案し, 円柱構造群からなるナノスケールの多孔体内部の流動解析を行った. さらにその結果をMD(分子動力学法) による結果と比較し, 計算法の妥当性を確認した.
机译：这是难以分析在燃料电池的催化剂层中发现的纳米级的所述纳米级的流动。另外，在这样的纳米级流场，该分子的平均长度大于平均自由行程λ由于H是小的数目代表Knussens（KN =λ/小时）变高。当quessels的数目变得KN> 0.01，则流程不作为连续处理。因此，Navier-Stokes方程不成立。因此，对非连续体的流动低。需要一种方法，以在成本精确地进行分析。在LBM（LBM Boltzmann方法）模型的历史，它已经取得了能够被应用到纳米级的流场，并在一个简单的系统，如平行板有效性被示出。然而，示例被应用到复合形状，包括弯曲形状，因此，本研究提出了一种设备，用于捕获在本研究中复杂的形状，并且从圆柱形结构。的内部的传导流分析纳米级多孔体。此外，将结果与MD（分子动力学作用）的结果进行了比较，以确认计算方法的有效性。

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