水在纳米管道中流动行为的分子动力学模拟

• 作者: 刘文志 孔滨 李晓霞 杨小震 杨文泓 王思邈 饶欢
• 来源期刊: 高等学校化学学报
• 学科: 化学
• 关键词: 分子动力学模拟 纳米管道 流动行为 Hagen-Poiseuille方程 末端效应
• 年，卷（期）: 2012,（12）
• 所属期刊栏目: 物理化学
• 页码范围: 2727-2733
• 页数: 7页
• 分类号: O641
• 字数: 4254字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7503/cjcu20120261

摘要

采用分子动力学方法模拟了纳米管道内水分子的流动行为.考察了压强差、管道直径和管道长度对通量的影响,验证了流体在直径为2～2.8 nm管道中的流动行为符合Hagen-Poiseuille (HP)方程.研究发现,末端效应具有长度依赖性,对于较短的管道其末端效应更为显著.为了深入了解真实非均匀管道的流动行为,使用直径不同的2种管道以不同的连接顺序组合成4种非均匀管道模型,最终得到了不同的流量.提出了二元管道模型,对非均匀管道内的流动行为进行了初步探讨.