一种基于分子动力学的纳米液膜沸腾换热模型的构建方法技术

技术编号:40712999 阅读:22 留言:0更新日期:2024-03-22 11:15
本发明专利技术公开了一种基于分子动力学的纳米液膜沸腾换热模型的构建方法,属于沸腾换热仿真技术领域。包括构建纳米液膜初始仿真模型步骤,划分模拟区域及确定边界条件步骤,选取势函数步骤,确定初始参数及弛豫平衡系综步骤,系统弛豫步骤,确定模拟相关参数及系综步骤,核心算法仿真计算步骤,以及数据处理与可视化处理步骤。本发明专利技术应用于不同沸腾模式的产生机理研究方面,解决由于测试技术的限制,实验研究难以获得沸腾换热过程中各种热力学参数的分布及演化情况,也就难以揭示不同沸腾换热现象的产生机理的问题,能够从微观层面探究两种不同沸腾换热现象中各种热力学参数的变化,从而揭示不同沸腾模式的产生机理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于沸腾换热仿真,尤其涉及一种基于分子动力学的纳米液膜沸腾换热模型的构建方法


技术介绍

1、沸腾换热现象在生产和生活中普遍存在,可分为池沸腾和强制对流沸腾。沸腾换热是在过热液体内或固液界面处发生的气泡成核、生长、脱离及上升的气液相变过程。固液界面处的沸腾换热根据固体基底上的过热度不同,会发生缓慢蒸发和爆炸沸腾两种不同的气液相变现象。

2、然而,由于测试技术的限制,实验研究难以获得沸腾换热过程中各种热力学参数的分布及演化情况,也就难以揭示不同沸腾换热现象的产生机理。因此,基于分子动力学方法构建纳米液膜沸腾换热模型,对于探究不同沸腾模式的产生机理具有重要意义。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足之处,本专利技术所要解决的技术问题是由于测试技术的限制,实验研究难以获得沸腾换热过程中各种热力学参数的分布及演化情况,也就难以揭示不同沸腾换热现象的产生机理,提出一种能够从微观层面探究两种不同沸腾换热现象中各种热力学参数的变化,从而揭示不同沸腾模式的产生机理的基于分子动力学的纳米液膜沸腾换热模本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于分子动力学的纳米液膜沸腾换热模型的构建方法,其特征在于,纳米液膜由单工质组成,包括构建纳米液膜初始仿真模型步骤,划分模拟区域及确定边界条件步骤,选取势函数步骤,确定初始参数及弛豫平衡系综步骤,系统弛豫步骤,确定模拟相关参数及系综步骤,核心算法仿真计算步骤,以及数据处理与可视化处理步骤。

2.根据权利要求1所述的基于分子动力学的纳米液膜沸腾换热模型的构建方法,其特征在于,所述构建纳米液膜初始仿真模型步骤包括:构建包括固体基底和纳米液膜的模型,所述固体基底由以面心立方晶体结构排列的铂原子组成,所述纳米液膜由甲烷分子构成,所述纳米液膜放置在所述固体基底上方;

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【技术特征摘要】

1.一种基于分子动力学的纳米液膜沸腾换热模型的构建方法,其特征在于,纳米液膜由单工质组成,包括构建纳米液膜初始仿真模型步骤,划分模拟区域及确定边界条件步骤,选取势函数步骤,确定初始参数及弛豫平衡系综步骤,系统弛豫步骤,确定模拟相关参数及系综步骤,核心算法仿真计算步骤,以及数据处理与可视化处理步骤。

2.根据权利要求1所述的基于分子动力学的纳米液膜沸腾换热模型的构建方法,其特征在于,所述构建纳米液膜初始仿真模型步骤包括:构建包括固体基底和纳米液膜的模型,所述固体基底由以面心立方晶体结构排列的铂原子组成,所述纳米液膜由甲烷分子构成,所述纳米液膜放置在所述固体基底上方;

3.根据权利要求1所述的基于分子动力学的纳米液膜沸腾换热模型的构建方法,其特征在于,所述构建纳米液膜初始仿真模型步骤采用materials studio软件完成模型构建,还包括对整个模拟体系进行力场施加和能量最小化后,将结构模型文件导出后由lammps软件转化为data文件。

4.根据权利要求3所述的基于分子动力学的纳米液膜沸腾换热模型的构建方法,其特征在于,所述固体基底由4704个铂原子以fcc排列方式组成,厚度为2.4nm,模型中甲烷液膜分子个数为1827,模拟系统的大小为5.5nm×5.5nm×800nm。

【专利技术属性】
技术研发人员:刘纳丁鑫郭健翔张林阳王吉进孙晋飞赵向明
申请(专利权)人:青岛理工大学
类型:发明
国别省市:

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