含颗粒纳米液滴的表面撞击与碰撞

本文利用分子动力学计算机模拟研究了含颗粒纳米液滴的表面撞击与碰撞。液滴由 Lennard-Jones 二聚体组成，颗粒为立方晶格的刚性球形截面，半径分别约为 11 nm 和 0.6 nm。研究了颗粒浓度为 21% 和 42% 的均匀悬浮液及颗粒包覆液滴，并将其行为与相同尺寸的纯流体液滴进行了比较。所研究的相对速度涵盖了向飞溅转变的范围，同时考虑了润湿/互溶与非润湿/不互溶的情况。研究并比较了垂直于表面的撞击与正面碰撞。在表面撞击中，低密度悬浮液和液体弹珠液滴的行为在定性上与纯液体相似，而高浓度液滴在撞击时表现为类固体。碰撞仅在速度显著高于撞击时才产生飞溅，但所得的液滴形态对固体浓度的依赖性与撞击中相似。在所有情况下，碰撞或撞击都会引起动能密度和温度的强烈局部增强，但颗粒或势能密度并未增强。除非速度高到导致液滴解体，否则碰撞不会增强两种碰撞物质的混合。