耗散粒子动力学论文-孙红,宛辰,李强,李洁

耗散粒子动力学论文-孙红,宛辰,李强,李洁

导读:本文包含了耗散粒子动力学论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:耗散粒子动力学,全钒液流电池,Nafion117,扩散

耗散粒子动力学论文文献综述

孙红,宛辰,李强,李洁[1](2019)在《基于耗散粒子动力学的Nafion膜内质子扩散行为》一文中研究指出目的研究质子在Nafion117膜内的扩散行为及其最优水合形式.方法采用耗散粒子动力学(DPD)方法,利用Materials Studio软件构建质子在Nafion117膜内传递模型,通过介观模拟获取径向分布函数和扩散系数.结果当Nafion117膜含水量达到一定程度时,水通道相互连通,构成水合质子的传递通道;增加Nafion117膜的水含量和提高温度,有利于水合质子的扩散.结论质子在Nafion117膜内传递最优水合形式为H_3O~+(H_2O)_2,研究成果为全钒液流电池性能的提升提供了重要依据.(本文来源于《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》期刊2019年05期)

林晨森,陈硕,肖兰兰[2](2019)在《适用复杂几何壁面的耗散粒子动力学边界条件》一文中研究指出耗散粒子动力学(DPD)是一种针对介观流体的高效的粒子模拟方法,经过二十多年发展已经在诸如聚合物、红细胞、液滴浸润性等方面有了很多研究应用.但是因为其边界处理手段的不完善,耗散粒子动力学模拟仍局限于相对简单的几何边界问题中.本文提出一种能自适应各种复杂几何边界的处理方法,并能同时满足叁大边界要求:流体粒子不穿透壁面、边界处速度无滑移、边界处密度和温度波动小.具体地,通过给每个壁面粒子赋予一个新的矢量属性—局部壁面法向量,该属性通过加权计算周围壁面粒子的位置得到;然后通过定义周围固体占比概念,仅提取固体壁面的表层粒子参与模拟计算,减少了模拟中无效的粒子;最后在运行中,实时计算每个流体粒子周围固体粒子占比,判断是否进入固体壁面内,如果进入则修正速度和位置.我们将这种方法应用于Poiseuille流动,验证了该方法符合各项要求,随后还在复杂血管网络和结构化固体壁面上展示了该边界处理方法的应用.这种方法使得DPD模拟不再局限于简单函数描述的壁面曲线,而是可以直接从各种设计图纸和实验扫描影像中提取壁面,极大地拓展了DPD的应用范围.(本文来源于《物理学报》期刊2019年14期)

许少锋,楼应侯,吴尧锋,王向垟,何平[3](2019)在《微通道疏水表面滑移的耗散粒子动力学研究》一文中研究指出了解疏水表面的滑移规律对其在流动减阻方面的应用至关重要.利用耗散粒子动力学(dissipative particle dynamics, DPD)方法研究了微通道疏水表面的滑移现象.采用固定住的粒子并配合修正的向前反弹机制,构建了DPD固体壁面边界模型,利用该边界模型模拟了平板间的Couette流动.研究结果表明,通过调整壁面与流体间排斥作用强度,壁面能实现从无滑移到滑移的转变,壁面与流体间排斥作用越强,即疏水性越强,壁面滑移越明显,并且滑移长度与接触角之间存在近似的二次函数关系.无滑移时壁面附近密度分布均匀,有滑移时壁面附近存在低密度区域,低密度区域阻碍了动量传递,致使壁面产生滑移.(本文来源于《物理学报》期刊2019年10期)

张宇卓[4](2019)在《基于耗散粒子动力学方法的粘性泥沙絮凝机理研究》一文中研究指出在河流与海洋交界的河口地区,存在着大量的粘性泥沙,我国大陆的海岸线约有25%为淤泥质海岸,长江、黄河、海河等大河河口也皆以粘性泥沙为主,粘性泥沙絮凝沉降及输移过程对于港口航道的冲淤过程乃至河口海岸演变等都有重要影响,因此对粘性泥沙絮凝机理及沉降规律的研究对于更好的解决河道整治与维护、水库与港口航道淤积、水体生态环境的保护与治理以及滩涂的发育等一系列问题及经济的可持续发展具有重要指导意义。本文基于自行设计的粘性泥沙沉降试验平台,利用图像处理与编程软件,结合吸附等温方程,推导出了含有电解质浓度参数的粘性泥沙群体沉速公式,同时利用耗散粒子动力学方法对粘性泥沙的絮凝过程进行了数值模拟,模拟静水及紊动水流条件下粘性泥沙的絮团形态,探究了不同因素影响下粘性泥沙的絮凝机理。本文的研究内容及结论如下:(1)基于自行设计的粘性泥沙沉降试验平台,引入Image-Pro Plus图像处理软件与MATLAB编程软件,采用自动定义阈值与盒计维数计算方法,得到了不同泥沙浓度及电解质浓度下的絮凝体孔隙率ε与分形维数D;结合吸附等温方程,建立了含有电解质浓度参数的粘性细沙絮凝体的沉速公式,并用实测沉速值对本文公式进行了验证,结果表明,计算值与实测值符合良好。(2)基于介观尺度下的耗散粒子动力学方法,通过构造作用力场势函数,模拟计算了不同电荷量及泥沙浓度条件下粘性泥沙的絮凝过程,得到了在范德华力、静电力以及氢键力作用下,负电性泥沙颗粒絮团的形成过程及叁维结构形态。结果表明:在颗粒粘结过程中,絮团颗粒数目增大,非键能与分形维数呈减小趋势;泥沙负电荷量较高时的絮团分形维数大于较低电荷量时絮团分形维数;泥沙颗粒表面的负电荷量越大,形成絮团的时间越长,非键能越大;絮团内部非键能的变化是导致絮团外部形态变化的内在原因;随着体系内粘性沙浓度的增大,最终体系中絮团个数减小,絮团结构更为密实;不同泥沙浓度条件下,粘性沙颗粒粘结过程中非键能均呈减小趋势。(3)基于介观尺度下的耗散粒子动力学方法,建立了包含力场势函数的均匀各向同性的紊流模型。结果表明:随着剪切率的增大,体系中絮团初始出现的时间先急剧减小,后经短暂平稳过渡,又迅速增大,最后基本保持不变;水体剪切率较小时,非键能减小速度较快,随着剪切率进一步增大,非键能减小速度逐渐变缓,体系稳定性逐渐降低;当剪切率较小时,絮团形态更为致密,分形维数逐渐增大;随着剪切率的进一步增大,伴随有多个小絮团出现,分形维数逐渐减小,最终保持在1.12左右;在紊动剪切条件下,体系中絮团一直处于碰撞、絮凝、破碎的动态过程。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-05-01)

徐毅,毛新建,郭思宇,冯剑[5](2018)在《两性杂双子表面活性剂在水溶液中的自组装行为:耗散粒子动力学模拟》一文中研究指出利用耗散粒子动力学(dissipative particle dynamics, DPD)方法对CmH2m+1-PO4--(CH2)2-N+(CH3)2-Cn H2n+1 (简记为Cm-P-N-Cn,其中m, n=9, 9; 9, 12; 9, 15; 9, 18; 12,12; 12, 15; 12, 18; 15, 15; 15, 18; 18, 18)型系列两性杂双子表面活性剂在水溶液中的自组装行为开展了模拟研究,观察到了球状、柱状、平面网格、层状、蜂窝状,以及一维孔道、二维孔道和叁维孔道等多种自组装结构的形成.所有模拟体系均随表面活性剂浓度的逐步升高而呈现出"球状—柱状—平面网格—叁维孔道—层状—二维孔道—一维孔道"的结构转化规律.当m=n时,疏水链长度对于自组装行为有显着影响.此外, Cm-P-N-Cn分子内部各功能基团与水分子间的相互作用强弱和亲近程度可通过径向分布函数来完全体现.研究结果可为两性杂双子表面活性剂自组装行为的进一步研究及其实际应用提供新的见解.(本文来源于《上海大学学报(自然科学版)》期刊2018年06期)

叶挺,Nhan,Phan-Thien,Chwee,Teck,Lim,彭立娜,史慧欣[6](2018)在《光滑耗散粒子动力学在红细胞模拟中的应用》一文中研究指出近年来,细胞在微管中的运动、变形和聚集吸引了越来越多的数值研究;并且随着计算能力的不断提升,所涉及的问题也越来越复杂,例如,模拟全血细胞在复杂的血管网中的动态和流变行为。一般来说,数值模拟方法可以大致分为叁类:1)基于网格的方法,像有限差分法(FDM)、有限元法(FEM)和有限体积法(FVM),2)基于粒子方法,像光滑粒子流体动力学(SPH),耗散粒子流体动力学(SDPD)和光滑耗散粒子流体动力学(SDPD),3)网格粒子混合法,像Boltzman格子法(LBM)。与网格法相比,粒子法在模拟具有复杂结构的问题时有独特的优点,而细胞在血管中的运动往往涉及的是复杂血管;因此,粒子法在细胞模拟方面更具优势。本报告就是采用一种粒子法——光滑耗散粒子动力学,来模拟红细胞在复杂管道中的运动、变形和聚集行为。细胞内外的流体由光滑耗散粒子动力学来描述;细胞膜与流体相互作用采用浸入边界法来处理;细胞膜利用叁角网状结构来建模,其变形包括剪切变形、弯曲变形,并考虑了细胞膜不可压缩性以及假设细胞是不可渗透的;细胞与细胞之间相互作用采用Morse势函数来近似描述。在此模型基础上,我们分别研究了单个健康红细胞在矩形管、圆柱管、弯管、以及分叉、变窄和螺旋型管道中的运动和变形。下一步,我们将转移到几个甚至大量细胞在更加复杂管道内的动态和流变行为的研究。(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25)

陆腾,周永祥,郭洪霞[7](2018)在《聚合物接枝Janus纳米片形变的耗散粒子动力学研究(英文)》一文中研究指出由于在检测、药物输运、分子马达等领域具有广阔的应用前景,二维柔性响应Janus材料受到了广泛的关注。但遗憾的是,这些二维材料的响应形变的分子机理仍不明确。基于此,我们采用介观尺度的耗散粒子动力学模拟方法系统研究了Janus纳米片两侧接枝不同长度和不同溶剂相容性的高分子链对Janus纳米片形变的影响。我们发现由于构象熵和混合焓的共同作用,通过对接枝链长度和溶剂相容性的调整,Janus纳米片可以形成如反相包覆、信封装包覆和碗状等新奇的结构。我们的理论结果首次提供了对二维柔性Janus材料可控形变的基本认识,并预报了设计合成新型Janus纳米器件在药物和生物医学领域的潜在应用。(本文来源于《物理化学学报》期刊2018年10期)

吴文胜,刘绮颖,陈达,麦梓玲,杨佳虹[8](2018)在《PEG_x-b-PCL_y嵌段聚合物胶束载药性能的耗散粒子动力学模拟》一文中研究指出运用耗散粒子动力学(DPD)方法,以水作溶剂,对PEG_x-b-PCL_y两嵌段聚合物包载药物阿霉素(DOX)的过程进行了模拟研究,同时考察了不同嵌段比聚合物及不同药物浓度对载药胶束形貌和结构的影响,分析了不同阶段及平衡时各胶束的形貌和结构。结果表明:(1)一定范围内,随着体系中药物含量的增多,药物逐渐从球状胶束核层的外缘扩散到核层内部;(2)药物过量时,体系形成了圆柱或哑铃状自组装结构;(3)依临床应用需要,控制药物与聚合物(体积比)比在2︰10到8︰10之间,可以得到比较稳定的载药胶束。(本文来源于《广东化工》期刊2018年18期)

郭浩,宋先雨,赵国林,赵双良,韩霞[9](2018)在《双亲纳米颗粒在选择性溶剂中的自组装行为:耗散粒子动力学模拟》一文中研究指出接枝聚合物纳米颗粒在构筑多级功能性纳米材料方面具有很大潜力,但其在选择性溶剂中自组装相图却鲜见报道。利用耗散粒子动力学模拟研究了溶剂选择性、接枝聚合物链长度以及亲水、疏水聚合物链比例等因素对双亲纳米颗粒自组装行为的影响,并绘制了自组装形态相图。结果显示,随着浓度的增大,双亲纳米颗粒逐渐自组装成球状、棒状、二维膜、纳米膜孔等丰富纳米结构。不仅如此,溶剂与亲水、疏水聚合物相容性差异较小时(a _(S-HL)=40k _BT/R_c,a _(S-HB)=50k _BT/R_c),双亲纳米颗粒自组装形成层状纳米结构,在较高浓度时,形成规则的多孔网络结构。研究发现,双亲纳米颗粒浓度和接枝聚合物的链长以及亲水、疏水聚合物链比例是调控双亲纳米颗粒自组装形态的关键因素。鉴于双亲纳米颗粒丰富的自组装行为,它在气体分离、检测、载药、催化剂载体等领域有着很大的潜在应用价值。(本文来源于《化工学报》期刊2018年11期)

王宝和,颜群,强伟丽,王维[10](2018)在《SDS-油-水体系的耗散粒子动力学模拟》一文中研究指出采用耗散粒子动力学方法,对SDS-油-水体系进行了模拟研究。模拟结果表明,表面活性剂SDS在水溶液中可以形成胶团聚集体,聚集体的大小随着表面活性剂浓度的增加而增大。随着油水比例的增加,SDS-油-水体系形成了3种不同的构型图,即水包油型(o/w)微乳液、油-水两相界面、油包水型(w/o)微乳液。(本文来源于《河南化工》期刊2018年06期)

耗散粒子动力学论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

耗散粒子动力学(DPD)是一种针对介观流体的高效的粒子模拟方法,经过二十多年发展已经在诸如聚合物、红细胞、液滴浸润性等方面有了很多研究应用.但是因为其边界处理手段的不完善,耗散粒子动力学模拟仍局限于相对简单的几何边界问题中.本文提出一种能自适应各种复杂几何边界的处理方法,并能同时满足叁大边界要求:流体粒子不穿透壁面、边界处速度无滑移、边界处密度和温度波动小.具体地,通过给每个壁面粒子赋予一个新的矢量属性—局部壁面法向量,该属性通过加权计算周围壁面粒子的位置得到;然后通过定义周围固体占比概念,仅提取固体壁面的表层粒子参与模拟计算,减少了模拟中无效的粒子;最后在运行中,实时计算每个流体粒子周围固体粒子占比,判断是否进入固体壁面内,如果进入则修正速度和位置.我们将这种方法应用于Poiseuille流动,验证了该方法符合各项要求,随后还在复杂血管网络和结构化固体壁面上展示了该边界处理方法的应用.这种方法使得DPD模拟不再局限于简单函数描述的壁面曲线,而是可以直接从各种设计图纸和实验扫描影像中提取壁面,极大地拓展了DPD的应用范围.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

耗散粒子动力学论文参考文献

[1].孙红,宛辰,李强,李洁.基于耗散粒子动力学的Nafion膜内质子扩散行为[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版).2019

[2].林晨森,陈硕,肖兰兰.适用复杂几何壁面的耗散粒子动力学边界条件[J].物理学报.2019

[3].许少锋,楼应侯,吴尧锋,王向垟,何平.微通道疏水表面滑移的耗散粒子动力学研究[J].物理学报.2019

[4].张宇卓.基于耗散粒子动力学方法的粘性泥沙絮凝机理研究[D].西北农林科技大学.2019

[5].徐毅,毛新建,郭思宇,冯剑.两性杂双子表面活性剂在水溶液中的自组装行为:耗散粒子动力学模拟[J].上海大学学报(自然科学版).2018

[6].叶挺,Nhan,Phan-Thien,Chwee,Teck,Lim,彭立娜,史慧欣.光滑耗散粒子动力学在红细胞模拟中的应用[C].第十届全国流体力学学术会议论文摘要集.2018

[7].陆腾,周永祥,郭洪霞.聚合物接枝Janus纳米片形变的耗散粒子动力学研究(英文)[J].物理化学学报.2018

[8].吴文胜,刘绮颖,陈达,麦梓玲,杨佳虹.PEG_x-b-PCL_y嵌段聚合物胶束载药性能的耗散粒子动力学模拟[J].广东化工.2018

[9].郭浩,宋先雨,赵国林,赵双良,韩霞.双亲纳米颗粒在选择性溶剂中的自组装行为:耗散粒子动力学模拟[J].化工学报.2018

[10].王宝和,颜群,强伟丽,王维.SDS-油-水体系的耗散粒子动力学模拟[J].河南化工.2018

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