纳米通道流动分子动力学模拟中的驱动机制与流向均匀性
流体动力学
2018-01-17 v1
摘要
在分子动力学模拟中，纳米通道流动通常由恒定力驱动，旨在表示入口与出口之间的压差，并且在流向方向上应用周期性边界条件，从而导致均匀流动。可以通过在通道入口和出口添加储层来消除均匀性假设，从而能够预测流动性质的流向变化。这也打开了通过施加压力梯度而非恒定力来驱动流动的大门。我们分析了这些建模修改对流动性质预测的影响，并展示了它们在何时相对于标准方法产生差异。结果表明，当考虑低压力差时，这两种假设无关紧要，但在高压力差下观察到重要差异。它们包括沿通道的密度和速度变化（质量流率恒定），但更重要的是温度升高和滑移长度减小。由于黏性加热在高剪切率下很重要，这些建模问题也与恒温程序的使用相关联。具体而言，选择施加恒温器的区域对结果有关键影响。在传统均匀模型中，选择仅限于流体和/或壁面，而在非均匀情况下，储层也可用作恒温区域，这使得感兴趣的区域（通道）不受扰动。
引用
@article{arxiv.1705.09544,
title = {Driving mechanisms and streamwise homogeneity in molecular dynamics simulations of nanochannel flows},
author = {Vicente Bitrián and Javier Principe},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.09544},
year = {2018}
}