纳米结构中浸入特性的非平衡分子动力学模拟

胡浩威^1,2(),刘爽¹,方廷勇¹

1. 安徽建筑大学环境与能源工程学院, 安徽 合肥 230601
2. 西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室, 陕西 西安 710049

收稿日期:2018-11-06出版日期:2019-08-20发布日期:2019-08-06

作者简介:胡浩威(1986—)，男，山东潍坊人，讲师，博士，主要研究方向为冷凝传热、微纳尺度热质传递. E-mail：huhaoweihhw@foxmail.com
基金资助:国家自然科学基金资助项目(51806003);安徽省自然科学基金资助项目(1808085QE164);安徽省高校自然科学研究基金资助项目(KJ2017A488);热流科学与工程教育部重点实验室(西安交通大学)开放基金

Non-equilibrium molecular dynamics simulation of the influence of nanostructures on water infiltration characteristics

Haowei HU^1,2(),Shuang LIU¹,Tingyong FANG¹

1. School of Environment and Energy Engineering, Anhui Jianzhu University, Hefei 230601, Anhui, China
2. Key Laboratory of Thermo-Fluid Science and Engineering of MOE, Xi′an Jiaotong University, Xi′an 710049, Shanxi, China

Received:2018-11-06Online:2019-08-20Published:2019-08-06


Supported by:国家自然科学基金资助项目(51806003);安徽省自然科学基金资助项目(1808085QE164);安徽省高校自然科学研究基金资助项目(KJ2017A488);热流科学与工程教育部重点实验室(西安交通大学)开放基金

摘要/Abstract

摘要： 为明晰复杂纳米通道内流体流动规律,采用分子动力学方法研究压力驱动作用下不同润湿性纳米通道的液态水浸入特性。建立液态水/不同润湿性纳米通道的非平衡态分子动力学模型,研究驱动压大小、壁面润湿性及纳米粗糙元结构对液态水浸入特性的影响规律。模拟结果表明:相同驱动压条件下,液态水易于浸入亲水性纳米结构通道内,相比于光滑纳米通道,纳米粗糙元结构凸显液态水的表面张力作用,提高液态水持续浸入纳米通道的驱动压;纳米粗糙元结构对液态水浸入速度以及密度分布均有影响,纳米粗糙元距离入口处越近,浸入过程的阻力越大,即液态水浸入纳米通道内的体积通量越小,研究结果为明晰复杂纳米通道内液态水输运的微观机理提供理论基础。


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