تأثیر دبی جرمی و دمای سیال بر خواص جریان در نانولوله های کربنی

با استفاده از روش دینامیک مولکولی غیرتعادلی حرکت مولکول های آب در داخل نانولوله های کربنی بررسی شده است. تنش برشی متوسط بر روی سیال و همچنین لزجت در داخل یک نانولوله با قطر مشخص، نه تنها تابع دبی بلکه تابعی از دمای سیال نیز است. شبیه سازی های دینامیک مولکولی ن شان می دهد که با افزایش سرعت جریان و همچنین افزایش دمای آب در یک قطر مشخص، تنش برشی متوسط افزایش پیدا می کند. همچنین لزجت نامی با افزایش سرعت جریان و با کاهش دمای آب، کاهش می یابد. با درنظر گرفتن شرط آدیاباتیک برای دیواره نانولوله، ضمن حرکت آب در داخل نانولوله و افت فشار ناشی از اصطکاک با دیواره، دمای آب افزایش پیدا کرده و انرژی حرکتی تبدیل به انرژی درونی مولکول های آب می شود. تأثیر همزمانی دبی جرمی و دمای سیال بر روی لزجت نامی سیال و تنش برشی متوسط به گونه ای است که با افزایش دما در یک دبی جرمی مشخص، تنش برشی و لزجت افزایش می یابد. تأثیر مکانیزم مولکولی بر ساختار جریان با استفاده از نمودارهای چگالی و سرعت برحسب فاصله از مرکز نانولوله، مورد بررسی قرار گرفته است.

Keywords:

دینامیک مولکولی غیرتعادلی , نانولوله کربنی , تنش برشی متوسط , لزجت , دما