Modelling and numerical methods for nanoparticles in a gas phase
气相纳米颗粒的建模和数值方法
基本信息
- 批准号:310585209
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2016
- 资助国家:德国
- 起止时间:2015-12-31 至 2019-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The proposed project aims at the modeling and simulation of dynamical phenomena related to nanoparticles in a gas phase. It has a special relevance for processes of gas-phase synthesis of nanoparticles. One focus of the project will be on thermophoresis of particles and orientation effects occurring when these particles are deposited on a cold surface. Another important objective is a better understanding of the gas-kinetic interaction forces between particles that exchange mass with the gas. The resulting forces may support or prevent particle agglomeration. The models employed will include effects of temperature gradients, Brownian particle dynamics, and condensation/eva-poration/sublimation of molecules at the particle surface. As a special case, also droplets and their internal flow patterns will be modeled. On the one hand, (semi)analytical models will be employed to better understand some key processes related to gas-phase dynamics of nanoparticles. These models will rely on a number of simplifications compared to the full scenario. Detailed numerical simulations of nanoparticles in a gas will be the second pillar. For that purpose an existing Monte-Carlo simulator will be extended to account for particles with heterogeneous surfaces and phase change. In addition, for the simulation of droplets in a rarefied gas the Monte-Carlo code will be coupled to a Navier-Stokes solver.
该项目旨在对气相中纳米粒子的动力学现象进行建模和模拟。它对于纳米颗粒的气相合成过程具有特别的相关性。该项目的一个重点是颗粒的热泳和当这些颗粒沉积在冷表面上时发生的取向效应。另一个重要的目标是更好地理解与气体交换质量的颗粒之间的气体动力学相互作用力。所产生的力可以支持或防止颗粒团聚。所采用的模型将包括温度梯度,布朗粒子动力学,和冷凝/eva-poration/升华的分子在粒子表面的影响。作为一种特殊情况,液滴及其内部流动模式也将被建模。一方面,(半)分析模型将被用来更好地理解一些关键过程相关的气相动力学的纳米粒子。与完整的设想方案相比,这些模型将依赖于一些简化。对气体中纳米粒子的详细数值模拟将是第二个支柱。为此目的,现有的蒙特-卡罗模拟器将扩展到考虑颗粒的非均匀表面和相变。此外,对于稀薄气体中液滴的模拟,将蒙特-卡罗代码耦合到Navier-Stokes解算器。
项目成果
期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Interaction of rigid body motion and rarefied gas dynamics based on the BGK model
- DOI:10.3934/mine.2020010
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:S. Tiwari;A. Klar;G. Russo
- 通讯作者:S. Tiwari;A. Klar;G. Russo
A meshfree method for the BGK model for rarefied gas dynamics
稀薄气体动力学 BGK 模型的无网格方法
- DOI:10.1007/s12572-019-00254-5
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:0.9
- 作者:S. Tiwari;A. Klar;G. Russo
- 通讯作者:G. Russo
Drag force on spherical particle moving near a plane wall in highly rarefied gas
- DOI:10.1017/jfm.2019.921
- 发表时间:2020-01-25
- 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:Goswami, P.;Baier, T.;Klar, A.
- 通讯作者:Klar, A.
Thermophoresis of Janus particles at large Knudsen numbers
- DOI:10.1103/physrevfluids.3.094202
- 发表时间:2018-09-12
- 期刊:
- 影响因子:2.7
- 作者:Baier, Tobias;Tiwari, Sudarshan;Hardt, Steffen
- 通讯作者:Hardt, Steffen
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Discovery Grants Program - Individual
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- 批准号:
RGPIN-2017-06308 - 财政年份:2021
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-- - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
High-performance numerical methods for modelling of granular flows and sediment dynamics
用于颗粒流和沉积物动力学建模的高性能数值方法
- 批准号:
RGPIN-2017-06308 - 财政年份:2020
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
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- 批准号:
RGPIN-2017-06308 - 财政年份:2019
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