شبیه‌سازی دینامیک مولکولی تاثیرات مشخصات فیزیکی سطح بر جریان سیال در ابعاد نانو

در مقاله حاضر، از شبیه‌سازی دینامیک مولکولی برای بررسی تاثیرات زیری و فرورفتگی سطح بر روی جریان پوآزی آرگون مایع در نانوکانال‌ها استفاده شده است . تفاوت های متعددی در مشخصات هیدرودینامیک اصطکاک جریان میان زبری ها و فرورفتگی‌ها وجود دارد که ناشناخته هستند. در این مطالعه، از پتانسیل لنارد- جونز برای مدل کردن برهم‌ کنش‌های بین ذرات استفاده ‌شده است. هر اتم دیواره جامد در داخل شبکه‌اش قرار داده ‌شده است و دمای آن به‌وسیله ترموستات قرار داده شده بر روی آن کنترل می شود. زبری ها و فرورفتگی‌ها بر روی دیواره پایینی قرار گرفته‌اند. برای ایجاد مقایسه بین زبری ها و فرورفتگی ها، ابعاد یکسانی برای هر دو در نظر گرفته‌ شده است. نتایج به‌دست‌آمده نشان می دهد که مشخصات هیدرودینامیک جریان و تنش برشی دیواره به زبری ها و فرورفتگی‌ها دیواره بستگی دارد. زبری ایجاد شده بر روی دیواره پایینی تاثیرات بیشتری بر روی پروفیل های سرعت و چگالی به نسبت فرورفتگی متناظر خود دارد. همچنین نتایج نشان می دهد که حضور زبری بر روی دیواره پایینی باعث افزایش تنش برشی دیواره پایینی و کاهش تنش برشی دیواره بالایی می شود درصورتی‌که حضور فرورفتگی بر روی دیواره پایینی تاثیرات چندانی بر روی دیواره بالایی ندارد و فقط باعث افزایش تنش برشی دیواره پایینی می شود.