Молекулярное моделирование взаимодействия потока с рельефным телом
https://doi.org/10.18384/2310-7251-2023-2-51-64
Аннотация
Цель: создание алгоритмов, позволяющих рассчитывать взаимодействие гетерогенного потока с наноструктурированными поверхностями твёрдых веществ из различных материалов, процессов смачивания и движения частиц на поверхности в потоке воздуха. Процедуры и методы. Используются методы молекулярного моделирования, известные физические закономерности и анализ исследований других авторов.
Результаты. В настоящей работе развит метод расчёта взаимодействия потока твёрдым телом, покрытие которого имеет рельеф и обладает различной степенью гидрофобности. Методом молекулярной динамики проведены параметрические исследования.
Теоретическая и практическая значимость. Результаты могут быть использованы при исследовании возможностей управления состоянием пограничного слоя и зарождением турбулентности на молекулярном уровне.
Ключевые слова
рельефное тело,
молекулярное моделирование,
потенциалы взаимодействия,
атомы кристаллической решётки
При поддержке: Исследование выполнено при поддержке РФФИ в рамках проекта № 19–29–13024.
Об авторах
Н. В. Зубова
Московский государственный университет технологий и управления им. К. Г. Разумовского
Россия
Россия
Зубова Наталья Валерьевна – кандидат педагогических наук, доцент кафедры физики
109004, г. Москва, ул. Земляной Вал, д. 73
И. А. Амелюшкин
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)
Россия
Россия
Амелюшкин Иван Алексеевич – кандидат физико-математических наук, программист лаборатории информационных технологий и прикладной математики Физтех-школы аэрокосмических технологий
141701, Московская обл., г. Долгопрудный, Институтский пер., д. 9
Список литературы
1. Priezjev N. V. Collective nonaffine displacements in amorphous materials during largeamplitude oscillatory shear // Physical Review E. 2017. Vol. 95. Iss. 2. P. 023002_1–023002_7. DOI: 10.1103/PhysRevE.95.023002.
2. Лашков В. А. Взаимодействие твердых частиц газовзвеси с поверхностью сложного профиля // Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия. 2008. № 4. С. 125–130.
3. Panfilov S. V., Tsirkunov Yu. M. Scattering of nonspherical particles rebounding from a smooth and a rough surface in a high-speed gas-particle flow // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. 2008. Vol. 49. P. 222–230. DOI: 10.1007/s10808-008-0032-4.
4. Allen M., Tildesley D. Computer Simulation of Liquids. London: Clarendon Press, 1987. 385 p.
5. Амелюшкин И. А., Стасенко А. Л. Взаимодействие нанокапель аэрозольного потока с твердым телом // Наноструктуры. Математическая физика и моделирование. 2016. Т. 14. № 2. С. 5–23.
6. Blasius H. Grenzschichten in Flüssigkeiten mit kleiner Reibung // Zeitschrift für angewandte Mathematik und Physik. 1908. Vol. 56. P. 1–37.
7. A comparison of contact angle measurement results obtained on bare, treated, and coated alloy samples by both dynamic sessile drop and Wilhelmy method / Románszki L.,Mohos M., Telegdi J., Keresztes Zs., Nyiko L. // Periodica Polytechnica. Chemical Engineering. 2014. Vol. 58 (Supplement). P. 53–59. DOI: 10.3311/PPch.7188.
8. ISO/TS 27687:2008. Nanotechnologies – Terminology and definitions for nano-objects – Nanoparticle, nanofibre and nanoplate [Электронный ресурс]. https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:ts:27687:ed-1:v2:en (дата обращения: 20.02.2020).
9. Batista C. A. S., Larson R. G., Kotov N. A. Nonadditivity of nanoparticle interactions // Science. 2015. Vol. 350 (6257). P. 1242477. DOI: 10.1126/science.1242477.
10. Rattunde O., Haberland H. Clusterphysik [Электронный ресурс] // Spektrum : [сайт]. URL: https://www.spektrum.de/lexikon/physik/clusterphysik/2464 (дата обращения: 19.01.2022).
11. Two types of quasiliquid crystals are formed kinetically / Asakava H., Sazaki G., Nagashima K., Nakatsubo S., Furukava Y. // Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). 2016. Vol. 113 (7). P. 1749–1753. DOI: 10.1073/pnas.1521607113.
12. Радченко И. В. Молекулярная физика. М.: Наука, 1965. 480 с.
Дополнительные файлы
Рецензия
Просмотров:
121
Послать статью по эл. почте 