流/固界面动量与能量传递规律的分子动力学研究

批准号:
51076078
项目类别:
面上项目
资助金额:
38.0 万元
负责人:
陈民
依托单位:
学科分类:
E0603.传热传质学
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
葛宋、王运会、顾骁坤、张相雄
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
本项目旨在通过分子动力学方法研究流体在具有不同性质和不同纳米结构的固体表面上的动量和能量传递规律;流体模拟以空气和水为对象,固体表面模拟选择硅、铝和聚氟乙烯材料;从原子/分子尺度模拟流体在固体表面上的速度滑移和温度跳跃现象,分析固体表面的物理化学性质、温度梯度、流体剪切率、流体分子性质、以及固体表面的纳米结构对速度滑移和温度跳跃的影响规律,尤其是速度滑移和温度跳跃间的联系。意图在分子动力学模拟的基础上总结流/固界面处的动量传递与能量传递规律,同时在气体动力论方法的基础上发展适用于液固表面和纳米结构表面的修正方法,建立适合连续介质方法使用的速度与温度边界条件,促进微纳米流动与传热理论及计算方法的发展。
英文摘要
充分了解流固界面的动量与能量传递规律,对设计和开发微纳尺度下的物质和能量传递器件至关重要。本项目通过分子动力学方法研究了流体在具有不同性质和不同纳米结构的固体表面上的动量和能量传递规律。在动量传递方面,重点研究了流体在光滑石墨烯、碳纳米管阵列以及理想FCC晶体表面的速度滑移现象,分别讨论了滑移长度与湿润性、表面表面纳米结构以及剪切率之间的关系。在能量传递方面,重点研究了流固界面的温度跳跃与界面湿润性、流固原子间振动匹配度以及流场对界面温度跳跃的影响规律,分析了界面的速度滑移与温度跳跃间的关系。基于分子动力学模拟的结果以及动态湿润的分子动力论模型,得到了滑移长度与动态湿润阻力系数间的解析关系;基于分子动力学模拟的结果以及气体动力论方法,推导了纳米结构固体表面的表观滑移长度计算式;这些理论计算方法可直接与连续介质模拟方法相结合。同时,项目还分析了界面温度跳跃与液固原子间振动匹配度的关系,探讨了施加外电场和添加异质分子对界面温度跳跃的影响规律,从理论上分析了主动调控界面热阻的可行性。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:2012
期刊:Acta Physico - Chimica Sinica
影响因子:--
作者:葛宋;陈民;GE Song CHEN Min(Department of Engineering Mechani
通讯作者:GE Song CHEN Min(Department of Engineering Mechani
Shape dependence of slip length on patterned hydrophobic surfaces
图案化疏水表面滑移长度的形状依赖性
DOI:10.1063/1.3622640
发表时间:2011-08-08
期刊:APPLIED PHYSICS LETTERS
影响因子:4
作者:Gu, Xiaokun;Chen, Min
通讯作者:Chen, Min
DOI:--
发表时间:2013
期刊:工程热物理学报
影响因子:--
作者:葛宋;陈民
通讯作者:陈民
DOI:10.1080/00268976.2012.756990
发表时间:2013-01
期刊:Molecular Physics
影响因子:1.7
作者:Song, Ge;Min, Chen
通讯作者:Min, Chen
DOI:--
发表时间:2013
期刊:Acta Physica Sinica
影响因子:1
作者:葛宋;陈民
通讯作者:陈民
快速非平衡相变对过冷水滴撞击与飞溅行为的影响机理研究
- 批准号:11972211
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:63.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:陈民
- 依托单位:
化学反应及相间传质对CO2/水/烷烃三相流体在多孔介质孔隙内流动的影响规律研究
- 批准号:51776104
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:陈民
- 依托单位:
液体空化初生及空化核形成规律的分子动力学模拟与实验
- 批准号:51476085
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:85.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:陈民
- 依托单位:
过冷水形核过程的分子动力学模拟与实验
- 批准号:50876049
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:40.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:陈民
- 依托单位:
微纳体系中流体输运与控制的分子动力学研究
- 批准号:10372051
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2003
- 负责人:陈民
- 依托单位:
蒸发和凝结现象的分子动力学研究与实验
- 批准号:50106004
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2001
- 负责人:陈民
- 依托单位:
国内基金
海外基金
