解辉
,
刘朝
,
高虹
工程热物理学报
纳米尺度范围内流道分子结构形成的粗糙度将会影响其中的流体流动。本文采用分子动力学方法,以氩为工质,模拟了不同手性的单壁碳纳米管（SWCNT）内流体的流动。结果表明：由于范德瓦耳斯力的作用,流体分子与壁而间有一定的距离。可以看出在壁面附近有两个明显的分层,这是纳米流动中持有的流体密度分层现象。由于不同手性碳纳米管的分子排列具有旋转对称性,故对密度分布影响较小。在质量力驱动下,流体在SWCNT内呈现为典型的栓塞流。锯齿型SWCNT壁面对流体的阻力大于椅型SWCNT。
关键词:
分子动力学模拟
,
纳米流动
,
单壁碳纳米管
,
手性
解辉
,
刘朝
,
高虹
工程热物理学报
疏水表面纳米气泡的运动有重要的应用价值和研究意义。本文采用分子动力学方法，模拟了纳米通道壁面为超疏水性时壁面上气泡的运动状况。在质量力驱动下，随着外界驱动力的增大，两壁面上的气泡被逐渐拉长，同时逐渐变得扁平；前端“接触角”逐渐增大，而后端“接触角”逐渐减小。纳米通道内疏水性表面的纳米气泡随着外部驱动力的变化呈现出不同的形态，变化程度随着驱动力的增大而增大。在不同驱动力作用下，两个气泡总是保持相同的速度，气泡的速度与外力驱动的大小呈线性增长趋势。随着外力的增大，边界层及通道中心速度皆呈现增大趋势。
关键词:
分子动力学模拟
,
超疏水表面
,
纳米气泡
,
纳米流动
,
纳米通道
解辉
,
刘朝
,
高虹
工程热物理学报
温度对纳米通道内流体的流动有显著的作用.运用分子动力学方法,模拟了不同温度下气体混合物在纳米通道内的Poiseuille流动.结果表明:气体混合物化学成分和物理结构都是非均匀的,固壁附近亲水粒子密度随着温度的升高而降低,疏水粒子随着温度的升高逐渐能够到达固壁附近.纳米通道内混合气体在温度较低时有明显的分层现象,而随着温度的升高,密度分布趋于一致.同时在固体壁面从温度较低时的无表观滑移到表观滑移速度随着温度的升高而逐渐增大,而在通道中心混合气体的流动速度随着温度的升高而降低.
关键词:
分子动力学模拟
,
混合气体
,
纳米通道
,
纳米流动
