Молекулярно-динамическое моделирование вскипания перегретой жидкости в контакте с твердыми гладкими стенками

Проект направлен на изучение вскипания перегретой жидкости на твердой гладкой поверхности. Понимание механизма процесса кипения важно с точки зрения технологической безопасности и эффективности работы многих технических устройств. В этой связи особый интерес результаты моделирования представляют для понимания процессов кипения в наноразмерных каналах, поскольку характерные размеры используемых при моделировании систем составляют несколько десятков молекулярных диаметров. Исследование предполагает детальное изучение механизма зародышеобразования в присутствии стенки и свойств паровых пузырьков при различных условиях смачивания твердой стенки жидкостью. Краевые углы таких пузырьков рассчитываются при молекулярно-динамическом моделировании, исходя из геометрии пузырька при его контакте со стенкой. В тоже время в молекулярно-динамическом моделировании рассчитываются поверхностные свободные энергии на плоских границах раздела стенка-газ, стенка-жидкость, жидкость-газ. Полученные данные используются для вычисления макроскопического значения краевого угла по уравнению Юнга, оценке линейного натяжения и работы образования пузырька на твердой гладкой стенке. Расчет частоты гетерогенной нуклеации в наноканале при различных условиях смачивания твердой стенки жидкостью позволяет проверить и уточнить предположения, закладываемые в теорию гетерогенной нуклеации.