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極低温流体中の気泡生成に関する研究

低温流体中气泡产生的研究

基本信息

批准号：
12750127
负责人：
徳増崇
金额：
$ 1.79万
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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750127/
关键词：
気泡核分子動力学法状態線図輸送物性相平衡衝撃波

项目摘要

1.分子内自由度の熱伝導率に与える影響本研究では分子種いろいろ変化させて熱伝導率の計算を行い、分子内自由度が熱伝導率に与える影響について解析を行った。その結果、対臨界値が同じになる条件で計算した熱伝導率はLennard-Jonesポテンシャルのパラメータで無次元化した分子径の大きさに強く依存しており、その値が増すほど熱伝導率の値も増加する傾向があることが明らかとなった。またその内訳を見ると、液体中の熱伝導(エネルギの輸送)は分子衝突によるものが支配的であること、対臨界値が同じ条件の系の場合、衝突による並進エネルギの輸送はほぼ一定であるが、回転エネルギの輸送は大きく変化することが明らかとなった。これは対応状態原理によりこれらの計算条件では圧力の対臨界値が一致しており、熱伝導率の並進の衝突項と圧力は強い相関を持つが、回転の衝突項は圧力にはほぼ無関係に決定されることが原因であることが明らかとなった。2.気泡生成時の液体中の非平衡状態の分子動力学的解析本研究では気泡生成時に発生する非平衡状態がどのように緩和するかを分子動力学法により解析した。その結果、ポテンシャルエネルギが比較的高い状態にあった液体がそのポテンシャルエネルギを解放して飽和状態になり、その解放されたエネルギが液体の流速と温度に変換される様子が観察された。またこの圧力波の波面厚さや伝播速度なども計算することができた。しかしこの変化は密度が2.6%、温度が10%程度の変化であり、期待していたような各自由度間の明確な温度非平衡は観察されなかった。また温度や密度などの物理量が変化しているところでの状態はその液体の状態方程式で与えられる値と良く一致し、この現象には液体分子が内部自由度を持つことによる非平衡性はあまり影響しないことが明らかとなった。

1. The influence of intramolecular degrees of freedom on thermal conductivity. In this study, the calculation of thermal conductivity and the influence of intramolecular degrees of freedom on thermal conductivity were studied. The thermal conductivity is calculated under the same conditions as the Lennard-Jones parameter, and the molecular diameter is increased. The heat conduction in liquid is controlled by molecular conflict, critical value and condition, and the heat conduction in liquid is controlled by molecular conflict, critical value and condition. The opposite state principle, the opposite pressure threshold, the opposite thermal conductivity, the opposite pressure threshold, the opposite thermal conductivity, the opposite thermal conductivity, the opposite thermal conductivity, 2. Molecular dynamics analysis of non-equilibrium state in liquid during bubble formation. In this study, molecular dynamics analysis of non-equilibrium state during bubble formation was performed. As a result, the liquid flow rate and temperature change of the liquid flow rate are observed. The wave thickness and propagation velocity of the pressure wave are calculated. The density of the temperature is 2.6%, the temperature is 10%, and the temperature is not balanced. The temperature, density, and physical quantities change, and the state of the liquid is in good agreement with the equation of state of the liquid. The phenomenon of the liquid molecule is affected by the internal degree of freedom.