具有周期性和随机纳米纹理的光滑表面的分子扩散与滑移边界条件
软凝聚态物质
2011-11-24 v1 流体动力学
摘要
通过分子动力学(MD)模拟，研究了周期性和随机表面纹理对牛顿流体中流动结构和有效滑移长度的影响。我们考虑典型图案尺寸小于通道高度的情况，并且润湿和非润湿区域的局部边界条件具有有限滑移长度。对于各向异性图案，当剪切流方向与条纹取向不平行时，报告了在不同润湿性交替条纹上的横向流动剖面。从MD模拟获得的有效滑移长度的角度依赖性与流体动力学预测吻合良好，前提是条纹宽度大于几个分子直径。我们发现，沿剪切流方向的滑移速度纵向分量与平衡状态下该方向流体单体的界面扩散系数成正比。对于随机纹理，有效滑移长度和异质表面附近第一层中流体单体的扩散系数敏感地依赖于润湿区域的总面积。
引用
@article{arxiv.1108.3056,
title = {Molecular diffusion and slip boundary conditions at smooth surfaces with periodic and random nanoscale textures},
author = {Nikolai V. Priezjev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1108.3056},
year = {2011}
}
备注
30 pages, 11 figures