基于扩展格子模型的分散多相系统相变判据
统计力学
2022-10-12 v1
摘要
分散多相系统中的团聚、吸附和萃取在生物系统、能源工业和医学科学中普遍存在。在这项工作中，一个新的格子模型被扩展到三组分复杂系统，并基于 Helmholtz 自由能公式相应地提出了基于行列式 \Delta_i=F_i-K_c,i 的判据来预测上述行为。这里引入了三个特征因子 F_i 来描述内能效应，即 F_1=A^11+A^22-2A^12（团聚），F_2=A^22+A^13-A^12-A^23（吸附）和 F_3=A^22+2A^13-A^33-2A^12（萃取），其中 A_ij 表示相 i 和 j 中液体粒子之间的保守势系数，而行列式中的熵因子 K_c,i 取决于液体的局部结构。为了验证理论判据，采用多体耗散粒子动力学（mDPD）模拟了各种多体耗散系统中的相变现象，包括二元系统中的团聚、液相在固体表面的吸附以及不混溶液-液界面周围的萃取-吸附。模拟结果表明，分散相分布转变对准序参数 \Delta_i 存在显著依赖性，这表明我们的模型在分析各种分散多相系统方面具有巨大潜力。该判据有望被扩展以研究由温度和分散颗粒形状引起的结构效应对这些复杂系统中相变现象的影响。
引用
@article{arxiv.2210.05088,
title = {Criterions of Phase Transitions in Dispersed Multiphase Systems Based on an Extended Lattice Model},
author = {Yiran Li and Yunfan Huang and Xukang Lu and Moran Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.05088},
year = {2022}
}