简介:受壁面作用和稀薄效应等的影响,微纳尺度通道内的气体流动有别于宏观流动现象.采用分子动力学方法,研究纳米通道中气体的Poiseuille流动,主要对通道内气体黏度特性进行了分析.利用牛顿粘性定律,定义了气体的当地等效黏度.根据模拟结果,可将纳米通道内气体划分为中心区和近壁区两个部分,中心区气体当地黏度与宏观黏度一致,但是在近壁面区,气体受到壁面原子的作用,气体的当地黏度小于宏观黏度值.研究发现:1)不同的气体密度、流固作用势能以及温度下,通道中心区域的气体当地等效黏度均符合对应温度和压强条件下的气体宏观实测黏度值;2)在纳米尺度气体流动中,气体密度越小,稀薄程度越高,气体偏离热力学平衡态越远,所以壁面对气体等效黏度的影响随密度的减少而增大,壁面影响厚度也随之增大;3)气体黏度的壁面影响厚度在10nm量级,该厚度不随温度和流固作用势能的变化而变化,但是密度越小,壁面影响厚度越大.
简介:采用分子动力学方法对纳米尺度下氩液滴在氩蒸气中蒸发过程进行了模拟,其中液相分子采用球形截断的Lennard-Jones势能函数描述。模拟过程首先在三维模拟空间产生准稳态平衡的液滴和周围气相环境,随后控制液滴的外界物理条件形成蒸发现象,同步记录气液两相分子坐标和动量变化,从微观信息中统计计算出相应的宏观物理信息。研究了蒸发初始液滴半径的不同研究其对液滴蒸发过程的影响,结果表明纳米尺度下液滴蒸发现象与微米以上尺度液滴蒸发现象存在差异;引入等效辐射能的概念在分子动力学方法中实现了对辐射能传递过程的模拟,证实了辐射传递能量会对纳米尺度液滴蒸发过程产生很大的影响。
简介:以维生素C为还原剂和覆盖剂,在水溶液中制备铜纳米颗粒,并研究其催化性能。研究不同维生素C浓度对铜纳米颗粒尺寸的影响。采用紫外-可见光分光光度计、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜及傅里叶变换红外光谱计(FTIR)对所制备的铜纳米颗粒进行表征。结果表明,随着维生素C浓度的增加,铜纳米颗粒的尺寸减小。维生素C在防止纳米颗粒氧化和团聚过程中起重要作用,可帮助纳米颗粒在应用过程中保持较高的稳定性。所制备的铜纳米颗粒在PMS氧化丝氨酸过程中表现出优良的催化活性。铜纳米颗粒的催化活性随颗粒尺寸的减小而提高。铜纳米颗粒有望用于催化和环境修复领域并发挥重要作用。
简介:为了分析单个晶粒变形行为对微成形的影响,将自由表面的晶粒看作单晶体构建晶体塑性模型。基于率相关晶体塑性理论,考虑试样尺寸、初始晶体取向及其分布,分析微圆柱体墩粗变形中尺寸效应机理。结果表明,流动应力随着试样尺寸的减小而明显减小,晶体取向的分布对试样流动应力具有显著影响,并随着塑性变形的进行而减小。由于单晶体的各向异性,在试样表层发生了明显的非均匀变形,这将导致表面粗糙度的增加,小尺寸试样则更加明显。过渡晶粒的存在使得晶粒各向异性对表面形貌的影响减小。模拟结果得到了实验验证,这表明所建立的模型适合于以尺寸依赖性、流动应力分散性和非均匀变形为特点的微成形工艺分析。
简介:摘要:混凝土的尺寸效应是由多个因素共同决定的,所以它对混凝土的强度也存在着一定的影响。本论文以27组不同尺寸、不同强度级别的混凝土试件为对象,对混凝土的尺寸、混凝土的强度对混凝土的抗压强度的影响以及由此而产生的尺寸效应进行了研究。并比较了高强混凝土和普通混凝土的抗压强度。结果表明:混凝土的压缩强度与其尺度有关,但其尺度效应对其压缩强度有较大的影响,且尺度效应对其压缩强度有较大的影响。