国家教育部博士点基金(20120072110037)
- 作品数：6 被引量：7H指数：2
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- 微粗糙结构表面液滴浸润特性的多体耗散粒子动力学研究被引量：3
- 2015年
- 超疏水表面因其优异的自洁作用一直是表面科学领域关注的重点.本文使用多体耗散粒子动力学(many-body dissipative particle dynamics,MDPD)方法模拟研究了不同粗糙结构下液滴的浸润特性,并与Cassie-Baxter理论进行了对比.研究使用了一种具有长吸短斥作用的流固作用函数来获得不同的液滴浸润性,并利用一种简洁的数值方法来测量接触角.模拟结果表明本研究方法能够稳定地捕捉到液滴在粗糙表面的静态和动态特性.模拟了粗糙结构对三相接触线运动的黏滞作用,与物理实验结果相符合,表明Cassie-Baxter理论在实际应用中尚存在一定局限性.研究分析了在动态铺展过程中的能量转化关系,并指出在低值表面容易引起液滴反弹.
- 王宇翔陈硕
- 关键词：液滴模型接触角表面粗糙度
- 纳米狭缝孔道中毛细浸润现象的分子动力学模拟被引量：1
- 2016年
- 纳米固体表面的润湿性对于控制和设计纳米流体器件十分关键.本文使用分子动力学模拟研究了不同固液界面相互作用强度、温度、矩形孔道深宽比(H/L)、梯形孔道上下底之比(U/D)以及表面粗糙度等参数对液体浸入纳米狭缝通道动态过程的影响.结果表明,液体浸入狭缝的完全润湿时间受固液相互作用强度和狭缝形状以及尺寸的影响;纳米狭缝孔道粗糙结构对液体的浸入有抑制作用,表面粗糙度越大,抑制作用越明显.本研究可为纳米流体器件的设计提供一定的模拟信息.
- 龚利策陈硕
- 关键词：润湿分子动力学
- 能量守恒耗散粒子动力学模拟研究
- 利用改进的、能量守恒的耗散粒子动力学(eDPD),模拟了方腔内的二维导热问题,验证了eDPD程序的可行性。在此基础上,又分别对上下壁温不同和上下壁温相同的平板间强制层流对流换热问题进行了模拟,采用了无量纲温度周期性边界条...
- 谢叶雷陈硕
- 关键词：耗散粒子动力学能量守恒传热
- 文献传递
- 胶体微泵的耗散粒子动力学模拟被引量：1
- 2014年
- 应用耗散粒子动力学方法研究了胶体微泵.每个胶体小球按照既定的运动规律相继运动,从而可驱动流体.首先利用耗散粒子动力学方法计算了泊肃叶流动,验证了模拟的正确性.然后模拟了由六个胶体小球组成的周期性胶体微泵的工作过程.胶体颗粒与周围流体粒子之间采用了弹性碰撞模型;模拟中选择了合适的参数,从而可提高流体的粘度并保证DPD流体的不可压缩性.模拟结果与他人的实验数据进行了对比,两者很好吻合.模拟结果显示,胶体微泵的无量纲流量的绝对值随着小球运动ω的变小而增大;而随着ω的减小,无量纲流量的振幅也相应变大.
- 张光明陈硕
- 关键词：微流体耗散粒子动力学
- 红细胞拉伸变形的粗粒化模拟被引量：1
- 2013年
- 采用最近提出的一种红细胞膜粗粒化网络模型研究红细胞在外力作用下的变形.该模型中细胞膜由非线性弹簧连接构成的网状结构组成,弹簧选用蠕虫链模型.系统的自由能考虑面内自由能、弯曲自由能、红细胞表面积和体积控制势能.经过粗粒化参数处理,利用耗散粒子动力学方法模拟红细胞在拉力作用下的变形.对模型中量纲一参数与真实物理量之间的对应关系进行讨论,对弯曲势能及面积、体积控制势能所对应的粒子点上的受力进行分析,并验证前人的计算与实验结果.结果表明:红细胞膜粗粒化网络模型能有效地模拟红细胞的变形,但红细胞的变形受多种因素影响,需要不断完善模型.
- 肖兰兰陈硕刘俊彦尚智
- 关键词：红细胞耗散粒子动力学数值模拟
- 带自由面流体的多体耗散粒子动力学模拟被引量：1
- 2014年
- 利用多体耗散粒子动力学(MDPD)方法对介观尺度下液滴动力学进行了模拟分析,探讨了MDPD系统中液气共存界面的形成,并对表面张力进行了模拟研究,研究结果表明,MDPD方法形成的液气共存界面满足Laplace定律,通过改变不同的粒子间保守力作用参数,获得了液滴在固体壁面上不同的接触角,并研究了保守力作用参数与接触角之间的变化规律,进一步模拟了液滴在复杂微通道内的流动,研究结果有助于解释带自由面流体在粗糙表面上的运动行为。
- 周楠陈硕
- 关键词：自由面液滴静态接触角
- 耗散粒子动力学GPU并行计算研究被引量：2
- 2014年
- 研究了耗散粒子动力学基于计算统一设备架构的图形处理器(GPU)并行计算的实施.对其中涉及的算法映射模型、Cell-List法数组的并行化更新、随机数生成、存储器访问优化、负载平衡等进行了详细的讨论.进一步模拟了Poiseuille流动和突扩突缩流动,从而验证了GPU计算结果的正确性.计算结果表明,相对于基于中央处理器的串行计算,在耗散粒子动力学中实施GPU并行计算可以获得约20倍的加速比.
- 林晨森陈硕李启良杨志刚
- 关键词：耗散粒子动力学计算统一设备架构图形处理器并行计算
