水滴撞击结冰过程的分子动力学模拟
董琪琪1 胡海豹1,2 陈少强3 何强1 鲍路瑶1
1.西北工业大学航海学院;2.西北工业大学深圳研究院;3.中国船舶重工集团公司第七○五研究所
摘要: 利用三维分子动力学模拟方法,研究了纳米尺度水滴撞击冷壁面的结冰过程.数值模拟中,统计系统采用微正则系综,势能函数选用TIP4P/ice模型,温度校正使用速度定标法,牛顿运动方程的求解采用文莱特算法,水滴内部结冰过程则通过统计垂直方向水分子温度分布来判定.研究发现,当冷壁面温度降低时,水滴完全结冰的时间减小,但水滴降至壁面温度的时间却增大;同时随着壁面亲水性降低,水滴内部热传递速度减慢(尤其是冷壁面与水滴底端分子层间),水滴内部温度趋于均匀,但水滴完全结冰时间延长.
关键词:
水滴;撞击;结冰;分子动力学;
水滴;撞击;结冰;分子动力学