شبیه‌سازی دینامیک مولکولی رفتار جریان کویت درون نانو کانال با دیواره صاف و زبر

در زمینه فناوری نانو، انتقال سیال در مجاری از اهمیت بالایی برخوردار است و با توجه به محدودیت های آزمایشگاهی در تحلیل رفتار جریان در مقیاس نانو از شبیه سازی های عددی استفاده می شود. از این رو در این پژوهش با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی که یک روش دقیق برای سیستم های مولکولی بر مبنای قانون دوم نیوتن است برای بررسی رفتار جریان سیال آرگون در جریان کویت پایدار درون نانوکانال های صاف و زبر مورد مطالعه قرار گرفته است. شبیه سازی های این پژوهش با استفاده از نرم افزار لمپس انجام شده است. در تحقیق حاضر، به منظور بررسی تغییرات سرعت سیال و لغزش سیال در جریان کویت پایدار تاثیر عوامل مختلفی چون سرعت دیواره، ارتفاع کانال، چگالی دیواره، برهم-کنش بین ذرات سیال-دیوار و همچنین تغییر هندسه زبری سطح از جمله زبری مستطیلی و مثلثی در ابعاد و اندازه های مختلف بررسی شده است. بر اساس نتایج بدست آمده در این پژوهش افزایش سرعت دیواره، لغزش سرعت سیال را افزایش می دهد. به ازای مقادیر ثابت سرعت دیواره، افزایش ارتفاع کانال باعث کاهش لغزش سرعت سیال می شود. برای جریان کویت پایدار کاهش چگالی دیوار، باعث کاهش لغزش سرعت سیال می شود. با کاهش پارامتر انرژی، لغزش سرعت سیال افزایش و با کاهش پارامتر طولی، لغزش سرعت سیال کاهش پیدا می کند. اعمال زبری های مستطیلی و مثلثی به دیوار پایین باعث کاهش لغزش سرعت سیال می شود، همچنین با افزایش ارتفاع زبری لغزش سرعت سیال بیشتر کاهش می یابد.