چکیده

در پژوهش پیش رو رفتار دینامیک ملکولی جریان پوازیهآرگون در نانوکانال مسی به‌صورت دو و سه‌بعدی با استفاده از نرم‌افزار لمپس مورد بررسی قرارگرفته است. در این تحقیق حلغیرتعادلی رفتار جریان آرگون در نانوکانال با حضور زبری و مانع در دو بخش کلی مورد بررسی قرارگرفته است. دربخش اول تحقیق، حضور زبری (مانع با ساختار R)، مانع (مانع با ساختار P) و زبری-مانع (مانع با ساختار R-P) با تعداد متفاوت در یک نانوکانال مربعی دو بعدی و سه‌بعدیبا اعمال نیروی خارجی به‌منظور بررسی رفتار میدان دما، چگالی، سرعت، شار و هدایتحرارتی موردمطالعه قرارگرفته است و در بخش دوم عوامل فوق با درنظر گرفتن تغییراتابعاد مانع بررسی خواهد شد. نتایج بخش اول و دوم تحقیق نشان می­دهند که رفتار توزیعدما، چگالی، سرعت، ضریب هدایت حرارتی و شار گرمایی مبادله شده با دیواره متأثر ازتغییر حرکت اتم‌های جریان ناشی از مکانیزم برخورد و پخش اتمی (دیفیوژن) است. رفتار نوسانی در نمودارهای‌های چگالی در نزدیک دیواره­ها برای نانوکانالزبر نسبت به حالت بدون زبری، کمتر رخ می­دهد، که ناشی از حضور بیشتر اتم دیواره درحالت وجود زبر است. قرار دادن زبری در داخل یک نانو­کانال صاف، دامنه نوسانات اتم‌هایسیال در مجاورت دیواره­ها را کاهش می­دهد. وجود میدان نیروی دیوار به دلیل نیرویجاذبه دیوار، مدت قرارگیری اتم‌های سیال در کنار دیواره را افزایش داده و سرعتسیال به‌سرعت اتم­های دیواره جامد نزدیک می­شود. به دلیل مکانیزم برخورد اتم‌هایآرگون-دیواره علاوه بر انتقال ممنتوم (استهلاک)، تبادل دما نیز صورت می‌گیرد.توزیع دما در نانوکانال زبر دوبعدی متأثر از نیروی خارجی، با برخورد اتم‌های سیالبا یکدیگر و افزایش دمای ناگهانی همراه است و اثرات آن تا نواحی مرکزی جریان وجود دارد. از طرفی وجود ساختارهای مانع P شکل می‌تواندافزایش هدایت حرارتی برای نانوکانال دو را به ترتیب 5/1 تا 5/2 برابر نسبت بهنانوکانال صاف را ایجاد کند.

کلمات کلیدی: نانوکانال، دینامیک ملکولی، زبری، مانع، مکانیزم برخورد، شار حرارتی