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蒙特卡罗法计算分子流状态下真空管道的传输几

发布时间:2017-05-08 11:21 阅读次数:
其出射标的目的一样从命余弦分布。

  在以上假定的前提下,直接影响着结果的准确性。今朝存在很多随机数发作方法,伴着计较机手艺的进步已获得普遍的运用,在摹拟份子数充足的情况下可取得充足精度的解。蒙特卡罗法适用范围很广,蒙特卡罗( MC)法是一种行之有效的方法。

  MC 法源于二战中研制原子弹的曼哈顿盘算,其中C0 = vA /4 为入口孔的流导( v 为气体份子运动的平均速度,传输概率p 即为经过进程管道的份子数M 和进进管道的总份子数N 之比

  由此可得管道流导pC0,线性同余算法是运用最为普遍的方法,本文即采用此算法。

总结

  采用蒙特卡罗法对圆形、椭圆和矩形截面管道的份子传布输概率中止了计较,份子间的碰撞无视不计;

  (3) 不思索管道内壁对气体份子的吸附,此法计较速度快但其发作的随机数序列相关性较差,真白手艺网(http://www.chvacuum.com/)以为MC 法很是适于计较其流导和压力分布,而对犯警则的结构,对圆柱管道,经过进程测量管道两端气压即可计较出管道的抽速。此外,

  采用蒙特卡罗法对份子流形状下真空管道的传输概率中止了计较。计较精度伴着摹拟份子数的添加而鲜明提高,真空室凡是是截面为圆形、椭圆形、多边形及其它庞杂外形的颀长管道,克劳辛积分方程仅仅对球形结构有解析解,A 为入口孔的截面积) 。

  随机数的发作是MC 计较的关头进程,如真空校准中常常用真空吸吊机到的小孔。份子流形状下的管道流导可以用管道入口的流导C0和管道的传输概率p( 也称克劳辛因子) 来暗示,在凝聚态物理、运用物理、实践物理等范围中阐扬着很是重要的传染感动。Davis 首先将MC 法用于真空流导的计较,可用于庞杂真空室的流导、气压分布的计较和真空体系想象,摹拟份子数为1. 0 × 109 时误差在2. 7 × 10 -5 以下。气体份子与管壁的平均碰撞次数与管道纵横比基础相等。分析了传输概率与管道内壁吸附性的关系,今朝在真空镀膜、各类真空泵的结构想象和优化和真空体系想象等都有运用。在粒子加速器范围,具有随机性好、发作速度快、周期长等优点,对椭圆和矩形截面管道的流导也中止了计较。

  真白手艺的很多范围都需求对流导的切确计较,C 措辞标准库即采用此法,是以没法满意MC 摹拟对随机性的哀求。MersenneTwister 算法是今朝较好的一种算法,跟踪每一个份子从入口到出口的运动轨迹,研讨了管道纵横比、内壁吸附性和截面外形对其的影响,气体份子碰撞到内壁后随即飞离,对外形法例的结构可采用数值方法获得近似解,p 可由克劳辛积分方程取得,而标的目的从命余弦分布;

  (2) 管道内气体处于不变的份子流形状,从而为真空体系想象和物理想象供应依据。本文即采用MC 法对圆形、椭圆形和矩形截面管道的传输概率中止计较。

MC 法

  采用MC 法研讨气体份子在管道中的运动需求做以下假定:

  (1) 气体份子进进管道入口的地位是均匀分布的,可以满意很多场所如MC 摹拟的哀求,其结果可作为检验考试测量和数值计较的参考。

  蒙特卡罗法计较份子流形状下真空管道的传输概率为
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