Molekulare Computersimulation des Stofftransports im Phasengrenzbereich eines Flüssig-flüssig-Systems im stationären Nichtgleichgewicht

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Im Rahmen dieses Vorhabens sollen Komponentenströme und Konzentrationsprofile durch molekulare Computersimulation berechnet werden, welche sich bei einem vorgegebenen Gradienten im chemischen Potential im Phasengrenzbereich eines Flüssig-flüssig Systems ausbilden. Dadurch sollen Daten zur Modellvalidierung, zum Vergleich mit experimentellen Ergebnissen sowie zum besseren Verständnis der zugrundeliegenden Transportmechanismen im Nichtgleichgewicht zur Verfügung gestellt werden. Aufbauend auf bekannte und zum Teil vorhandene Programme soll ein Algorithmus zur Beschreibung der stationären Diffusion in einphasigen Systemen gekoppelt werden mit einem Algorithmus zur Darstellung einer freien Phasengrenzfläche. Das erweiterte Programm wird zunächst an einem binären Gemisch eines einatomigen Lennard-Jones Modellfluides entwickelt, wozu zwölf Monate vorgesehen sind. Im weiteren ist geplant, realistische Molekülmodelle wie das Mehr-Zentren LJ-Potential und nachfolgend das StockmayerPotential einzuarbeiten. Für die Parallelisierung des Rechenprogrammes und die Visualisierung der Ergebnisse ist die Zusammenarbeit mit dem Regionalen Rechenzentrum Niedersachsen (RRZN) vorgesehen. Die berechneten Zustände sollen zusätzlich zur Überprüfung des Minimax-Theorems zur Entropieerzeugungsrate bei stationären Nichtgleichgewichtsprozessen herangezogen werden.