不同润湿性纳米通道内库埃特流动的模拟

摘要：

利用非平衡分子动力学模拟方法,模拟了两无限大平行平板组成的纳米通道内的库埃特流动,并给出了壁面润湿性和速度对流场密度、速度分布及壁面滑移的影响规律.数值模拟中,统计系综采用微正则系综,势能函数选用LJ/126模型,壁面设为刚性原子壁面,温度校正使用速度定标法,牛顿运动方程的求解则采用文莱特算法.结果表明,纳米通道内流体密度呈对称的衰减振荡分布,且随壁面润湿性的降低,振荡幅度减小,振荡周期保持不变；滑移量随壁面润湿性的提高而降低,甚至在亲水壁面时出现负滑移现象;随壁面速度的增加滑移速度逐渐增大,且在流体呈现非线性流动阶段其增幅显著加大.另外,还发现当壁面设置为超疏水性时,壁面滑移呈现出随润湿性降低而减小的反常现象,并基于杨氏方程对其进行了解释.

关键词：润湿性、库埃特流动、分子动力学、滑移速度、杨氏方程

所属期刊栏目：45

分类号：O647(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金50835009,51109178;高等学校博士学科点专项科研基金20116102120009;The project was supported by the National Natural Science Foundation of China50835009,51109178;the Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education of China20116102120009

在线出版日期：2013-09-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：507-514