界面微尺度熱現(xiàn)象的分子動(dòng)力學(xué)模擬.pdf

1、本論文以Lennard-Jones流體氬為研究對(duì)象，采用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法，研究了在微尺度下的某些熱現(xiàn)象。對(duì)汽液界面進(jìn)行了分子動(dòng)力學(xué)研究，獲得了汽液界面局域的密度、厚度、溫度、切向應(yīng)力和法向應(yīng)力以及表面張力的分布，并把這些數(shù)據(jù)與相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和其他作者的模擬結(jié)果相比較，吻合較好，從而證明了本文所采用的模擬方法和模擬模型是正確的。本文還研究了不同的初始條件對(duì)這些界面參數(shù)的影響。并將分形理論運(yùn)用到汽液界面的研究中，提出了在汽液界面中計(jì)算分維

2、數(shù)的方法，得到了描述汽液界面特性的數(shù)字特征變量——分維數(shù)，同時(shí)根據(jù)所得到的X、Y和Z方向分維數(shù)的不同，證明了汽液界面是各向異性的，并對(duì)汽液界面進(jìn)行了定性和定量的分析，得到了汽液界面是典型的分形面的結(jié)論。同時(shí)，本文還研究了在微尺度下固壁面對(duì)氬的飽和熱力學(xué)性質(zhì)的影響，本文應(yīng)用了一種氬分子與固壁面分子相互作用的勢函數(shù)，并研究了氬分子和固壁面分子相互碰撞的問題，研究表明：當(dāng)氬流體的空間尺度只比固壁面對(duì)流體分子的有效作用距離大1～2個(gè)數(shù)量級(jí)時(shí)，尺