ارائه روابط ضریب اصطکاک جریان سیال درون نانوکانال‌های شامل سطوح فوق آبگریز به روش ترکیبی دینامیک مولکولی-حجم محدود
کد مقاله : 1019-FDC
نویسندگان
علیرضا شادلو جهرمی *1، مسعود خراتی کوپایی2، امید باوی3
1دانشجو دکتری دانشگاه صنعتی شیراز
2عضو هییت علمی دانشگاه صنعتی شیراز، دانشکده مهندسی مکانیک
3عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی شیراز، دانشکده مهندسی مکانیک
چکیده مقاله
هدف از پژوهش حاضر محاسبه و ارائه روابط برای ضریب اصطکاک در نانوکانال‌هایی شامل سطوح فوق آب‌گریز است. با کاهش قطر هیدرولیکی کانال‌ها به مقیاس‌های میکرو و نانو، افت فشار قابل ملاحظه ای در این کانال‌ها رخ می دهد که جهت کم کردن این افت فشار، استفاده از سطوح فوق آبگریز امری ضروری است. سطوح فوق آبگریز یکی از راه‌های موثر جهت کم کردن ضریب اصطکاک بین سیال و دیواره کانال و در نهایت افت فشار می‌باشند که در این پژوهش معرفی و نحوه عملکرد آن‌ها در راستای کاهش ضریب اصطکاک بررسی می‌شود. جهت بهره‌مندی از دقت دیدگاه مولکولی، جهت محاسبه ضریب اصطکاک از روش دینامیک مولکولی در نزدیکی دیواره استفاده خواهد شد. با فاصله گرفتن از دیواره به دلیل کم شدن اثرات دیواره جامد بر جریان سیال، از دیدگاه ماکروسکوپیک جهت کم کردن زمان محاسبات بهره خواهیم برد. برای سطوح دیواره، چیدمان‌های مولکولی در نظر گرفته شده و ضمن ایجاد شیارهای نانومتری (زبری‌های مهندسی شده با هندسه و ابعاد متفاوت) در این سطوح، میزان اثر آب‌گریزی در این حالات بررسی می‌شود.
کلیدواژه ها
دینامیک مولکولی، حجم محدود، سطوح فوق‌آبگریز، ضریب اصطکاک.
وضعیت: پذیرفته شده