蒙特卡罗法计算分子流状态下真空管道的传输几率

采用蒙特卡罗法对分子流状态下真空管道的传输几率进行了计算。计算精度随着模拟分子数的增加而显著提高,对于圆柱管道,模拟分子数为1.0×109时误差在2.7×10-5以下。气体分子与管壁的平均碰撞次数与管道纵横比基本相等。分析了传输几率与管道内壁吸附性的关系,通过测量管道两端气压便可计算出管道的抽速。另外,对椭圆和矩形截面管道的流导也进行了计算。

基于Monte Carlo方法的圆截面直角弯管传输几率

借助Matlab软件,用蒙特卡洛方法对圆截面直角弯管在分子流态下的传输几率进行了模拟计算。通过数学方法实现对气体分子的虚拟约束和跟踪。本文先通过模拟最简单的圆直管道传输几率,并与Clausing、Dushman方法进行比较,验证了该方法的正确性和建模的合理性,进而对于圆截面直角弯管的传输几率进行了模拟计算,将模拟结果与两种等效算法比较得出:在分子流下计算圆截面直角弯管的传输几率时,Davis的等效方法较传统的等效方法更为合理。

热辐射等效方法计算分子流状态下真空管道的传输几率

真空模拟软件大多是基于蒙特卡罗法开发,尚缺少成熟的商业软件。基于热辐射和真空分子流物理机理上的相似性,可以采用热辐射等效来模拟真空分子流。本文利用理想气体状态方程和分子运动论推导出了利用热辐射模拟进行真空管道传输几率计算的公式,利用ANSYS软件进行了二维和三维的热辐射模拟,利用公式计算得到的圆柱管和圆截面直角弯管传输几率和文献基本相符。此外针对二维模拟还分析了不同参数和网格尺寸对计算结果的影响。由于商业软件计算的便利性,热辐射等效方法可以高效地完成复杂模型的分析,为传输几率计算提供一种新的选择。

分子流态下翅片管式热沉传输几率计算分析

目的研究空间环境模拟器翅片管式热沉传输特性,为进一步开展真空等效性分析等研究工作奠定基础。方法根据热沉结构特点建立镜面反射气体输运通道模型,采用蒙特卡罗方法,对该模型的传输几率进行分析计算,并建立验证模型,对计算结果进行验证。结果对于所选择的翅片管式热沉,其平面阵列的传输几率为0.030 116 4,柱面阵列的传输几率为0.017 988 6。结论蒙特卡罗方法可以用于计算一定结构的翅片管式热沉的传输几率。通过传输几率的计算,可以将热沉等效为具有相应传输几率的可透射平面,从而在保证模拟精度的同时大大简化模拟计算强度,提高计算效率。

真空管路中后续管道的传输几率

由于集束效应的影响，真空管路中后续管道与入口连接大容积的管道的入口条件不相同，因而其传输几率的计算用现有的近似计算公式将会导致较大的误差。本文计论了集束效应对后续管道的影响结果，以现有的计算公式为基础，导出了后续管道传输几率的较为精确的近似计算公式。

EAST-NBI主低温冷凝泵防辐射挡板的传输几率计算

采用低温冷凝泵来实现束生成与传输所需的真空环境是兆瓦级中性束注入器研制中的合理选择。低温冷凝泵由防辐射挡板和低温冷凝板两部分组成。防辐射挡板的传输几率是影响主低温冷凝泵性能的重要参数。通过蒙特卡洛法模拟气体分子运动过程,分析计算了主低温冷凝泵防辐射挡板的传输几率,以及主低温冷凝泵的抽速,为防辐射挡板的优化设计提供了理论指导。

通过四个纠缠态粒子来实现未知的三个纠缠态粒子的量子几率隐形传输

提出一种分别利用四个三态粒子的最大纠缠态和非最大纠缠态作为量子通道来传输一未知的三个三态粒子纠缠态的方案。首先考察量子通道是最大纠缠态的情况,然后进一步考察量子通道是非最大纠缠态的情况,同时发现在后者情况时,通过引进一个辅助粒子,并构造一幺正变换矩阵,即可以一定的几率完成该三态粒子纠缠态的隐形传输。

用非最大纠缠态实现三粒子纠缠态的几率隐形传输

提出一种利用三对非最大纠缠态粒子作为量子通道来传输三粒子纠缠态的方案。在此方案中发送者A lice作三次Bell态测量,并将测量结果通过经典通道告诉Bob,Bob根据接收到的信息即可通过相应的幺正变换来重建A lice要传输的量子态。

蒙特卡罗法用于机械制冷机污染传输特性的仿真计算

为了优化结构设计和建立标准的污染控制体系来提高机械制冷机的运行寿命,需要深入研究污染气体在制冷机管道内的传输机理。采用直接模拟蒙特卡罗(DSMC)方法对污染气体的传质过程进行理论仿真,设计编写软件程序,计算了分子流状态下制冷机内污染气体分子通过圆管和环形管路等微通道的传输几率。得到关键管道的传输几率小于3%,并比较了不同结构尺寸管路的传输几率。

涡轮分子泵抽气性能计算的误差分析

采用数据回归方法,建立了不同叶片倾角、节弦比条件下单级涡轮叶片正反向传输几率与速度比的数学关系式,通过计算机编程可直接获得单级涡轮叶片的正反向传输几率,进而求出涡轮叶片的抽气性能,提高了计算效率。分别采用涡轮叶片几何中值参数计算方法、沿涡轮叶片齿长逐段积分方法,对单级涡轮叶片和涡轮分子泵的抽气性能进行了计算,并与实验结果进行了对比。发现:采用涡轮叶片几何中值参数计算涡轮叶片抽气性能存在误差,对涡轮分子泵抽气性能的计算值偏高,其计算误差远大于分段积分法的计算误差,后者更适用于对分子泵抽气性能的设计计算。

基于MC的差分式低温泵人字形挡板结构分析

差分式低温冷凝泵主要用来维持EAST-NBI内的真空环境,以满足中性束生成与传输过程对真空压力分布的要求。人字形辐射挡板吸收高温壁面的辐射热,冷却到达低温冷凝板的气体。传输几率是影响人字形辐射挡板的一个重要的参数。为了寻求最佳的人字形辐射挡板的结构参数,文中主要利用蒙特卡罗方法,模拟气体分子的运动过程,计算不同参数下人字形辐射挡板的传输几率。根据中性束注入装置的尺寸要求,确定了人字形辐射挡板的具体尺寸。这为进一步优化人字形辐射挡板提供了理论基础。

涡轮分子泵入口结构改进的计算研究

针对涡轮分子泵的入口管道束流效应和涡轮端盖反射效应对传输几率的不利影响、以及大口径涡轮分子泵与小型仪器相连接的难题,本文提出分子泵入口结构的改进方案:将涡轮转子的平板端盖改成锥形反射屏结构,把过渡连接件做成圆弧过渡段结构。文中根据实际结构参数,建立了不同结构类型的计算模型,采用试验粒子蒙特卡洛方法,基于自由分子流态基本假设,利用Molflow+软件,计算了各个结构模型的传输几率。计算结果表明:当倾角α的取值范围在60°～70°、圆锥底角β的取值范围在25°～45°之间时,理论上可将涡轮分子泵的抽气速率提升5%左右。

涡轮分子泵叶列抽气性能的计算方法改进

涡轮分子泵广泛应用于清洁高真空的获得。本文采用实验粒子蒙特卡洛算法,使用COMSOL对二维模型进行计算,更新了单级叶列抽气性能参数数据库,并在此基础上提出了计算涡轮叶列传输几率的新方法——面积加权法,同时根据改进算法编写计算程序。面积加权法更加接近于涡轮叶列的工况,使用此方法提高了计算准确度,为涡轮分子泵组合叶列的计算提供了可靠的支撑,为涡轮分子泵设计与性能评估提供了方法与依据。