چكيده فارسي :
چكيده
در پژوهش پيش رو رفتار ديناميك ملكولي جريان پوازيه آرگون در نانوكانال مسي به‌صورت دو و سه‌بعدي با استفاده از نرم‌افزار لمپس مورد بررسي قرارگرفته است. در اين تحقيق حل غيرتعادلي رفتار جريان آرگون در نانوكانال با حضور زبري و مانع در دو بخش كلي مورد بررسي قرارگرفته است. در بخش اول تحقيق، حضور زبري (مانع با ساختار R)، مانع (مانع با ساختار P) و زبري-مانع (مانع با ساختار R-P) با تعداد متفاوت در يك نانوكانال مربعي دو بعدي و سه‌بعدي با اعمال نيروي خارجي به‌منظور بررسي رفتار ميدان دما، چگالي، سرعت، شار و هدايت حرارتي موردمطالعه قرارگرفته است و در بخش دوم عوامل فوق با درنظر گرفتن تغييرات ابعاد مانع بررسي خواهد شد. نتايج بخش اول و دوم تحقيق نشان مي¬دهند كه رفتار توزيع دما، چگالي، سرعت، ضريب هدايت حرارتي و شار گرمايي مبادله شده با ديواره متأثر از تغيير حركت اتم‌هاي جريان ناشي از مكانيزم برخورد و پخش اتمي (ديفيوژن) است. رفتار نوساني در نمودارهاي‌هاي چگالي در نزديك ديواره¬ها براي نانوكانال زبر نسبت به حالت بدون زبري، كمتر رخ مي¬دهد، كه ناشي از حضور بيشتر اتم ديواره در حالت وجود زبر است. قرار دادن زبري در داخل يك نانو¬كانال صاف، دامنه نوسانات اتم‌هاي سيال در مجاورت ديواره¬ها را كاهش مي¬دهد. وجود ميدان نيروي ديوار به دليل نيروي جاذبه ديوار، مدت قرارگيري اتم‌هاي سيال در كنار ديواره را افزايش داده و سرعت سيال به‌سرعت اتم¬هاي ديواره جامد نزديك مي¬شود. به دليل مكانيزم برخورد اتم‌هاي آرگون-ديواره علاوه بر انتقال ممنتوم (استهلاك)، تبادل دما نيز صورت مي‌گيرد. توزيع دما در نانوكانال زبر دوبعدي متأثر از نيروي خارجي، با برخورد اتم‌هاي سيال با يكديگر و افزايش دماي ناگهاني همراه است و اثرات آن تا نواحي مركزي جريان وجود دارد. از طرفي وجود ساختارهاي مانع P شكل مي‌تواند افزايش هدايت حرارتي براي نانوكانال دو را به ترتيب 5/1 تا 5/2 برابر نسبت به نانوكانال صاف را ايجاد كند.
چكيده انگليسي :
In the present study, the behavior of molecular dynamics of argon poise flow in copper nanochannel has been investigated in 2D and 3D dimensions. In this research, the non-equilibrium solution of the argon flow behavior in the nanochannel with the presence of roughness (R) and obstacle (P) in the transient flow regime has been investigated using software in two general parts. In the first part of the research, the presence of R, P and R-P with different numbers in a 2D & 3D square nanochannel with the application of external force has been studied in order to investigate the behavior of the temperature field, density, velocity, flux and thermal conductivity. And in the second part, the above factors will be examined considering the changes in the dimensions of the obstacle ( R and P). The results of the first and second part of the research show that the distribution behavior of temperature, density, velocity, thermal conductivity coefficient and heat flux exchanged with the wall is affected by the change in the movement of the flow atoms caused by the atomic collision and diffusion mechanism. The results of the first and two part show that the temperature changes created between the atoms of the wall and the fluid, the effect of the wall force and the presence of R and P will have significant effects on the flow parameters. The small values of the calculated parameters are affected by the change in the movement behavior of the flow atoms caused by the atomic collision and diffusion mechanism. The sudden increase of the density profiles for the rough nanochannel near the walls occurs less compared to the case without R. Placing R inside an ideal nanochannel reduces the range of oscillations of fluid atoms near the walls. Placing roughness inside an ideal nano-channel reduces the range of oscillations of fluid atoms in the vicinity of the walls. The existence of the wall force field increases the presence time of the fluid atoms near the wall due to the attraction force, and as a result, the fluid velocity approaches the wall velocity. Due to the collision mechanism of argon-wall atoms, in addition to momentum transfer (depreciation), temperature exchange also takes place. The temperature distribution in the rough two-dimensional nanochannel is associated with the mechanism of fluid atoms colliding with each other under the influence of external force with boiling or sudden temperature increase, and the effects of flow boiling are present in the central areas of the flow. On the other hand, the presence of P-shaped barrier structures can increase the thermal conductivity for two dimensional nanochannels by 1.5-2.5 times respectively, compared to smooth nanochannels.
