Диссертация (1103090), страница 25

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 25)

Пример профиля сдвигового течения жидкости, полученного методом ДДЧ√вблизи скользкой поверхности с коэффициентом трения γL = 0.1 mkB T /σLJ , шириной√2канала H = 10σLJ , вязкостью η = 1.36 mkB T /σLJи скоростью сдвига поверхности U0 =0.7σLJ /τ .6u, σLJ /τ5432u = A (x/H)2 − (x + b)/HA = ∇pH 2/2η10024x, σLJ6810Рисунок Г.2. Пример профиля течения Пуазейля, полученного методом ДДЧ вблизи скольз√кой поверхности с коэффициентом трения γL = 0.1 mkB T /σLJ , шириной канала H =√210σLJ , вязкостью η = 1.36 mkB T /σLJи объемной силой, приложенной к молекуле, F =0.1kB T /sigmaLJ .127делировали течение Пуазейля и Куэтта в электронейтральной системе при различных значениях γL , что позволило рассчитать вязкость и положение гидродинамической границы:√2η = 1.36 ± 0.01 mkB T /σLJи xB − x0 = 1.05 ± 0.05σLJ соответственно. Условие прилипа√ния достигается при значении коэффициента трения, равном γL = 5.25 mkB T /σLJ .

Полученные нами калибровочные значения длины скольжения в функции коэффициента трения,b(γL ), находятся в хорошем согласии с предыдущими работами [152; 153].Длина скольжения b/H ± 0.07, H = 14σLJКоэффициент трения γL ,05.250.20.51.20.1∞0.0√mkB T /σLJ√В моделировании использовали шаг по времени ∆t = 0.01τ = 0.01 m/kB T σLJ .Электростатические взаимодействия рассчитывались с помощью алгоритма P3M [129;166—168] и метода “electrostatic layer correction (ELC)”, который учитывает то, что моделируемая система является 2D-периодической [169]. Для алгоритма ELC мы задавали ширинуотступа (слой, в котором отсутствуют частицы) равной 20% от размера симуляционнойячейки в направлении x, т.е.

4σLJ .Модель электролита использовалась такая же, как в предыдущих разделах с ℓB =0.6σLJ . Помимо диссипативных и случайных сил, заряженные частицы также взаимодействуют посредством WCA и кулоновского потенциала. Кроме того, на заряженные частицы действует сила со стороны внешнего электрического поля Ex = 1.0kB T /eσLJ . Кон−3центрацию электролита задавали равной 5 × 10−2 σLJ, что дает длину Дебая в интервалеκ−1 = 1σLJ − 1.2σLJ и отношение κH = 11 − 14. Для достижения стационарного состояниясистема моделировалась по крайней мере 15000 шагов.Гидрофобные поверхности с подвижными поверхностными зарядами конструировались путем задания потенциала Леннарда-Джонса (LJ-потенциал), действующего на анионы с параметром σLJ = 1.0 и радиусом обрезки rc = 2.0σLJ . Количество адсорбированногозаряда рассчитывалось путем интегрирования объемной плотности ионов в адсорбционномслое:H+d∫(c+ − c− )dx.q2 = eHГлубину потенциальной ямы для LJ-потенциала фиксировали равной ϵ = 3.1kB T , что соот−2ветствует поверхностной плотности заряда −q2 = 0.075-0.08e × σLJ.

Мы варьировали от-ношение q2 /q1 путем изменения фиксированного заряда q1 = −0.075; −0.075/2; −0.075/3.Адсорбированные таким образом заряды становятся подвижными и естественным образомприходят в движение под действием электрического поля. Поверхностная плотность заряда128усреднялась по 5000 конфигураций и оказалась равной q2 /q1 = 1.03±0.04; 2.07±0.08; 3.09±0.1 соответственно..

Характеристики

Список файлов диссертации