شبیه سازی دینامیک مولکولی تاثیرات مشخصات فیزیکی سطح بر جریان سیال در ابعاد نانو

در مطالعه حاضر، به مطالعه مولکولی تاثیرات زیری و فرورفتگی سطح بر رو جریان در اندازه نانو پرداخته ایم. تفاوت های متعددی در اصطکاک جریان میان زبری ها و فرو رفتگی ها وجود داردکه به خوبی مطالعه نشده اند. در این مطالعه که بر اساس شبیه سازی دینامیک مولکولی می باشد از پتانسیل لنارد جونز برای برهم کنش های بین ذرات استفاده شده است. هر اتم دیواره جامد به وسیله ی نیروی فنری هارمونیک در داخل شبکه اش قرار داده شده و دمای آن به وسیله ترموستات کنترل می شود. زبری ها و فرو رفتگی ها بر روی دیواره پایینی قرار گرفته اند. برای ایجاد مقایسه بین زبری ها و فرورفتگی ها،ابعاد یکسانی برای هر دو در نظر گرفته شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که مشخصات هیدرودینامیک جریان و تنش برشی دیواره به زبری ها و فرو رفتگی ها دیواره بستگی دارد. زبری ایجاد شده بر روی دیواره پایینی تاثیرات بیشتری بر روی پروفیل های سرعت و چگالی به نسبت فرورفتگی متناظر خود دارد. نتایج نشان می دهد که حضور زبری بر روی دیواره پایینی باعث افزایش تنش برشی دیواره پایینی و کاهش تنش برشی دیواره بالایی می شود در صورتی که حضور فرورفتگی بر روی دیواره پایینی تاثیرات چندانی بر روی دیواره بالایی ندارد و فقط باعث افزایش تنش برشی دیواره پایینی می شود.