封面设计图说明

封面图片为国际热核聚变反应堆（ITER）的示意图.国际热核聚变反应堆的即将建成,是人类最终实现聚变能和平利用的里程碑,聚变堆的研发涉及到诸多力学问题的研究.

自然对流板肋热沉的三维数值结构优化

为提高热沉自然对流换热性能，利用ICEPAK软件对基板水平放置和基板竖直放置的两种放置取向的板肋热沉进行了数值模拟和结构优化。首先，通过与前人的实验结果进行对比，验证了数值模型的合理性；然后对一系列不同结构参数的热沉进行数值模拟，通过对比其散热性能寻找最优的热沉结构。热沉几何参数变化范围为肋片厚度1-15mm，肋片间隙6．75—33．75mm，肋片高度55—1395mm。结果表明在每个肋片高度下都有一组最优的肋厚t和肋间隙s值；当肋片高度超过720mm值时，基板水平放置热沉的热阻趋于一个稳定值；基板竖直放置热沉的热阻随肋片高度的增加一直在减小。

多孔介质中流体输运的孔尺度MD模拟

本文采用分子动力学（MD）方法对流体流过单个纳米尺度孔的过程进行数值模拟。纳米尺度孔是由两块平行的三氧化二铝平板构成的。通过对孔内每个水分子施加均匀的外力来驱动流体流动。分子之间的相互作用都采用12—6L—J势能模型来描述。本文数值模拟了流体输运的孔尺度效应，分析了孔尺度对壁面速度是否存在滑移的影响，讨论了驱动力和通道尺度对滑移速度和壁面动力黏性系数的影响，模拟发现存在一临界尺度，它决定了是否存在滑移，还发现特定尺度下存在一临界驱动力，它决定了等效黏度的非牛顿流体特征。