水在纳米管道中流动行为的分子动力学模拟

作者：饶欢; 杨文泓; 王思邈; 孔滨; 刘文志; 李晓霞; 杨小震

来源：高等学校化学学报, 2012, (12): 2727-2733.

• 分子动力学模拟
• 纳米管道
• 流动行为
• Hagen-Poiseuille方程
• 末端效应 Molecular dynamics simulation
• Nanopipe
• Flow behavior
• Hagen-Poiseuille equation
• End effect

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.

• 单位
  中国科学院化学研究所; 中国科学院过程工程研究所; 多相复杂系统国家重点实验室; 高分子物理与化学国家重点实验室