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纳米尺度孔隙内气体导热系数的分子动力学模拟
  • ISSN号:2095-9389
  • 期刊名称:《工程科学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TK124[动力工程及工程热物理—工程热物理;动力工程及工程热物理—热能工程] O414[理学—理论物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]北京科技大学机械工程学院,北京100083
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.50276003)
中文摘要:

应用Lennard-Jone作用势,在300K和0.1MPa条件下,对边长20nm的立方体孔隙内氮气的导热系数进行了平衡分子动力学模拟.结果得出分子分速度和速率的分布与统计力学得到的Maxwell速度和速率分布曲线基本一致,并且分子的平均自由程受到孔隙壁的严格限制.通过Green-Kubo关系式计算得出了孔隙内氮气的导热系数,并与文献中的结果进行了比较,模拟结果接近于实验值,仅为同样条件下自由空间氮气的导热系数的1/3左右.

英文摘要:

Using Lennard-Jones pair potential, the thermal conductivity of nitrogen in a cubic pore of 20 nm in length was calculated by equilibrium molecular dynamics (MD) simulation at 300 K and 0.1 MPa. The distributions of velocity component and speed of molecules calculated by the simulation and the Maxwell distribution equation fit very well. The mean free path of the molecules was strictly confined by the wall size of the nanoscale pore. The thermal conductivity of nitrogen in the nanoscale pore was determined by the Green-Kubo method and separately compared with the experimental and theoretic data in the literatures. The simulation result is close to the experimental one and only about one third of the value in the free space under the same conductions.

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期刊信息
  • 《工程科学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:北京科技大学
  • 主编:张欣欣
  • 地址:北京市海淀区学院路30号
  • 邮编:100083
  • 邮箱:xuebaozr@ustb.edu.cn
  • 电话:010-62332875
  • 国际标准刊号:ISSN:2095-9389
  • 国内统一刊号:ISSN:10-1297/TF
  • 邮发代号:82-303
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届全国优秀科技期刊评比一等奖,全国高等学校自然科学学报系统优秀学报评比一等奖,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 日本日本科学技术振兴机构数据库,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:392