ارائه روابط ضریب اصطکاک جریان سیال درون نانوکانال های شامل سطوح فوق آبگریز به روش ترکیبی دینامیک مولکولی-حجم محدود

هدف از پژوهش حاضر محاسبه و ارائه روابط برای ضریب اصطکاک در نانوکانال هایی شامل سطوح فوق آب گریز است. با کاهش قطر هیدرولیکی کانال ها به مقیاس های میکرو و نانو، افت فشار قابل ملاحظه ای در این کانال ها رخ می دهد که جهت کم کردن این افت فشار، استفاده از سطوح فوق آبگریز امری ضروری است. سطوح فوق آبگریز یکی از راه های موثر جهت کم کردن ضریب اصطکاک بین سیال و دیواره کانال و در نهایت افت فشار می باشند که در این پژوهش معرفی و نحوه عملکرد آن ها در راستای کاهش ضریب اصطکاک بررسی می شود. جهت بهره مندی 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، چیدمان های مولکولی در نظر گرفته شده و ضمن ایجاد شیارهای نانومتری (زبری های مهندسی شده با هندسه و ابعاد متفاوت) در این سطوح، میزان اثر آب گریزی در این حالات بررسی می شود.

Keywords:

دینامیک مولکولی , حجم محدود , سطوح فوق آبگریز , ضریب اصطکاک