机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2014年
12期
165-170
,共6页
胡海豹%何强%鲍路瑶%周峰
鬍海豹%何彊%鮑路瑤%週峰
호해표%하강%포로요%주봉
微流动%规则微结构%Poiseuille流%分子动力学
微流動%規則微結構%Poiseuille流%分子動力學
미류동%규칙미결구%Poiseuille류%분자동역학
micro-flow%regular microstructure%Poiseuille flow%molecular dynamics simulation
以低表面能纳米通道内液态Poiseuille流为对象,采用分子动力学模拟方法研究通道壁面上布置二级规则微结构后对微流动特性的影响规律.数值模拟中,统计系综为微正则系综,势能函数采用L J/126模型,壁面定义为Rigid-atom壁面,温度校正使用速度定标法,而壁面低表面能属性则通过调整壁面铂原子与液态氩原子间的势能参数来实现.结果表明,布置二级矩形和三角形微结构后壁面附近流体密度法向分布会出现两个振荡阶段,即在微结构内部出现振幅相对较小的次级振荡过程,但通道中心区流动与光滑壁面通道相似;随微结构周期T的增大,二级微结构内密度法向振幅逐渐增大,而近壁面区域振幅则减弱;而二级微结构深度H的增大,则导致其内的次级振荡幅值减小,且分布起点随之下移.另外,随微结构周期T、深度H的增大,通道内流体平均流量均逐渐增大,即呈现更好的减阻效果.
以低錶麵能納米通道內液態Poiseuille流為對象,採用分子動力學模擬方法研究通道壁麵上佈置二級規則微結構後對微流動特性的影響規律.數值模擬中,統計繫綜為微正則繫綜,勢能函數採用L J/126模型,壁麵定義為Rigid-atom壁麵,溫度校正使用速度定標法,而壁麵低錶麵能屬性則通過調整壁麵鉑原子與液態氬原子間的勢能參數來實現.結果錶明,佈置二級矩形和三角形微結構後壁麵附近流體密度法嚮分佈會齣現兩箇振盪階段,即在微結構內部齣現振幅相對較小的次級振盪過程,但通道中心區流動與光滑壁麵通道相似;隨微結構週期T的增大,二級微結構內密度法嚮振幅逐漸增大,而近壁麵區域振幅則減弱;而二級微結構深度H的增大,則導緻其內的次級振盪幅值減小,且分佈起點隨之下移.另外,隨微結構週期T、深度H的增大,通道內流體平均流量均逐漸增大,即呈現更好的減阻效果.
이저표면능납미통도내액태Poiseuille류위대상,채용분자동역학모의방법연구통도벽면상포치이급규칙미결구후대미류동특성적영향규률.수치모의중,통계계종위미정칙계종,세능함수채용L J/126모형,벽면정의위Rigid-atom벽면,온도교정사용속도정표법,이벽면저표면능속성칙통과조정벽면박원자여액태아원자간적세능삼수래실현.결과표명,포치이급구형화삼각형미결구후벽면부근류체밀도법향분포회출현량개진탕계단,즉재미결구내부출현진폭상대교소적차급진탕과정,단통도중심구류동여광활벽면통도상사;수미결구주기T적증대,이급미결구내밀도법향진폭축점증대,이근벽면구역진폭칙감약;이이급미결구심도H적증대,칙도치기내적차급진탕폭치감소,차분포기점수지하이.령외,수미결구주기T、심도H적증대,통도내류체평균류량균축점증대,즉정현경호적감조효과.
