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J-GLOBAL ID：201502235298914049   整理番号：15A0564864

任意の複雑さを持ったナノ流体ネットワークのマルチスケールシミュレーション

Multiscale simulation of nanofluidic networks of arbitrary complexity

著者 (4件)： STEPHENSON David (Univ. of Warwick, School of Engineering, CV4 7AL, Coventry, GBR) ,  LOCKERBY Duncan A. (Univ. of Warwick, School of Engineering, CV4 7AL, Coventry, GBR) ,  BORG Matthew K. (Univ. of Strathclyde, Dep. of Mechanical and Aerospace Engineering, G1 1XJ, Glasgow, GBR) ,  REESE Jason M. (Univ. of Edinburgh, School of Engineering, EH9 3JL, Edinburgh, GBR)
資料名： Microfluidics and Nanofluidics  (Microfluidics and Nanofluidics)
巻： 18  号： 5-6  ページ： 841-858  発行年： 2015年05月 
JST資料番号： A1036A  ISSN： 1613-4982  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 長く細い流路中の一般的なナノ流体ネットワークのシミュレーションに対する複合分子-連続体法について述べる。これはBorgらによる高アスペクト比を持ったシステムに対するマルチスケール法(Microfluid Nanofluid 15(4):541-557,2013;J Comput Phys 233:400-413,2013)に次の3つの主要な観点を加えたものである。(a)サイズや複雑さに関わらず,接続した流路のどんなナノ流体ネットワークにも正確にモデル化するために一般化を行った。;(b)汎用性のある密度修正法により圧縮性流体のモデル化を可能とした。;(c)質量流量の境界条件(したがって入口/出口圧力がシミュレーションのアウトプットとなる)を適用することにより設計ツールとして利用可能とした。本報では,ネットワークをより小さな構成要素に分解し,単一の質量変換と圧力の連続性の関係により互いに結合した分子動力学的な微小要素を用いて個々にシミュレーションを行った。計算の簡便化のため,主に長さ-スケール分離法,すなわち長い流路を流体力学的に,より短い流路に分割してモデリングする手法を開発した。これらの微小要素はネットワーク全体のシミュレーションよりもかなり早く定常状態に達する。このマルチスケール法をいくつかの定常かつ等温のネットワーク流路ケースでテストした結果,これらは早く(3回の反復回数以内で)収束し,同じケースでの分子シミュレーション結果と一致した。Copyright 2014 The Author(s). Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *流体 ,  シミュレーション ,  アスペクト比 ,  圧縮性流体 ,  モデリング ,  分子動力学 ,  *経路 ,  *計算機シミュレーション
準シソーラス用語： *ナノ流体 ,  マイクロ流体 ,  *マルチスケールシミュレーション ,  分子シミュレーション ,  *流路

分類 (2件)： 装置内の流れ  (XD01010Y) ,  固体デバイス製造技術一般  (NC03030V)

タイトルに関連する用語 (3件)： 複雑さ ,  ナノ流体 ,  マルチスケールシミュレーション