流体の動的構造に関する分子熱工学的研究

流体动态结构的分子热工程研究

基本信息

批准号：
09750208
负责人：
小原拓
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

1. 平成9年度に集中的に解析を行ったバルク状態の水の動的構造について、単純流体の特性と比較・検討し、単純流体のクラスタが成長する過程で分子の結合性が温度依存性を持つのに対して、水の水素結合ネットワークは温度に依らず単一の結合性をもつことなどを明らかにした。(日本機械学会論文集B編に掲載)2. 流体の動的構造と熱伝導特性(マクロには熱伝導率)との関係を明らかにする研究の第一段階として、水分子間のエネルギー伝搬特性を分子動力学シミュレーションにより調べ、これがマクロな熱伝導率をどのように支配しているかをモデル計算で解析した。この結果、水中の熱伝導は主に水分子の回転運動エネルギーの伝搬によること、水素結合の寄与はあまり大きくないことなどが明らかとなった。(Eurotherm Seminar on Microscale Heat Transfer,Poitiers,Franceにて発表。Thermal Science and Engineeringに掲載)3. 上記の水分子間エネルギー伝搬モデルの検証として、単純流体の分子間エネルギー伝搬特性を分子動力学シミュレーションにより解析した。(Thermal Science and Engineeringに掲載)4. イオン近傍の水分子がつくる構造(水和構造)の動的挙動に関して分子動力学シミュレーションを行い、水の水素結合ネットワークがイオンの存在により歪む様子や、水和構造の寿命などを解析した。また、イオンと水分子の間のエネルギー伝搬特性を明らかにした。(日本機械学会・アメリカ機械学会熱工学合同会議にて発表予定(1999年3月))

1。在1997年对散装水的动态结构进行了比较，并与简单流体的特性进行了比较并检查，并揭示了分子键合的依赖于温度，但作为简单流体的生长过程，水的氢键网络的水键具有单个键合的特性，而无关。（发表在日本机械工程师协会的B论文中）2。作为阐明流体动力结构与导热率的动态结构之间关系的第一步（在宏观导热率中），我们研究了使用分子动力学模拟和分析该模型进行宏观传导率进行分析的水分子之间的水分子之间的能量传播特性。结果，已经揭示了水中的热传导主要是由于水分子的旋转能量传播，并且氢键的贡献不是很大。（在法国Poitiers，Poitiers。发表在热科学和工程上的Eurotherm研讨会上。）3。为了验证上述水间分子能传播模型，通过分子动力学模拟分析了简单流体的分子间能量传播特征。（发表在热科学和工程上）4。我们对离子附近的水分子产生的结构（水合结构）的动态行为进行了分子动力学模拟，并分析了水中的氢键网络如何通过离子的存在以及水合结构的寿命扭曲的状态。还揭示了离子和水分子之间的能量传播特性。（计划在日本机械工程师学会和美国机械工程师协会热线工程联合会议（1999年3月）上介绍）