纳米粒子动力学和纳米流体中的聚合行为:一个粒子规模仿真研究
Shun-Jie Wu1, Rong-Rong Cai1, Li-Zhi Zhang1
1South China University of Technology, Key Laboratory of Enhanced Heat Transfer and Energy Conservation of Education Ministry, School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangzhou, 510640, PR China.
Physical review. E
|August 19, 2025
概括
纳米流体粒子聚合受布朗运动 (Br) 和粘附 (Ad) 的影响. 这两个因素都有非单调的效果,需要一个最佳的平衡才能有效地聚合和性能.
科学领域:
- 纳米流体的使用方法
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 计算物理 计算物理
背景情况:
- 粒子聚合显著影响纳米流体性能.
- 在粒子尺度上了解纳米粒子动力学对于准确的表征至关重要.
研究的目的:
- 研究布朗数 (Br) 和粘附数 (Ad) 对纳米粒子聚合的影响机制.
- 将复杂的聚合因子凝结成两个关键的无维数.
主要方法:
- 离散元件方法与格子博尔兹曼模型和沉浸移动边界 (DEM-LBM-IMB) 模拟相结合.
- 分析粒子动力学:碰撞,粘附,反弹和分离.
- 综合力分析. 综合力分析.
主要成果:
- Br和Ad都对聚合具有非单调的效应.
- 布朗运动最初促进聚合,但在过度的水平上抑制它.
- 增强的附着性可以改善颗粒捕获,但过度的附着性会抑制聚合.
结论:
- 建议基于 Br 和 Ad 的聚合相图.
- 该图为预测纳米流体聚合行为提供了洞察力.
- 实验验证证证实了模拟结果.


