Non-equilibrium molecular dynamics and continuum modelling of transient freezing of atomistic solids

نویسندگان

چکیده

In this work we investigate the transient solidification of a Lennard-Jones liquid using non-equilibrium molecular dynamics simulations and continuum heat transfer theory. The are performed in slab-shaped boxes, where cold thermostat placed at centre box drives liquid. Two well-defined solid fronts propagate outwards from towards ends until is completed. A phase change model that accounts for difference between densities formulated to describe evolution temperature position front. Simulation results small large nanoscale system, sizes 30.27 nm 60.54 nm, compared with predictions theoretical model. Following period ~ 20-40 ps displacement front 1-2.5 find theory show good agreement. We use fact combine simulation approaches design simple procedure calculate latent associated liquid-solid transition. also perform homogeneous freezing process, i.e. absence gradient constant temperature, by quenching supercooled temperatures. demonstrate that, comparable conditions, rate homogenous much faster than one obtained under thermal gradient. Our study conclusions should be general interest wide range atomistic solids.

برای دانلود رایگان متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

Mixed Atomistic and Continuum Models of Deformation in Solids†

The modeling of processes involving multiple length scales is an area of pressing concern, especially in problems such as nanoidentation and crack tip dislocation activity. In these cases, there is more than one characteristic dimension with the nanometer scale arising due to the presence of extended defects such as dislocations and a second length scale at least 2 orders of magnitude larger se...

متن کامل

Non-equilibrium Molecular Dynamics

Statistical mechanics provides a well-established link between microscopic equilibrium states and thermodynamics. If one considers systems out of equilibrium, the link between microscopic dynamical properties and nonequilibrium macroscopic states is more difficult to establish [1,2]. For systems lying near equilibrium, linear response theory provides a route to derive linear macroscopic laws an...

متن کامل

commuting and non -commuting graphs of finit groups

فرض کنیمg یک گروه غیر آبلی متناهی باشد . گراف جابجایی g که با نماد نمایش داده می شود ،گرافی است ساده با مجموعه رئوس که در آن دو راس با یک یال به هم وصل می شوند اگر و تنها اگر . مکمل گراف جابجایی g راگراف نا جابجایی g می نامیم.و با نماد نشان می دهیم. گرافهای جابجایی و ناجابجایی یک گروه متناهی ،اولین بار توسطاردوش1 مطرح گردید ،ولی در سالهای اخیر به طور مفصل در مورد بحث و بررسی قرار گرفتند . در ،م...

15 صفحه اول

Dynamical Non-Equilibrium Molecular Dynamics

In this review, we discuss the Dynamical approach to Non-Equilibrium Molecular Dynamics (D-NEMD), which extends stationary NEMD to time-dependent situations, be they responses or relaxations. Based on the original Onsager regression hypothesis, implemented in the nineteen-seventies by Ciccotti, Jacucci and MacDonald, the approach permits one to separate the problem of dynamical evolution from t...

متن کامل

the effects of high non fibrous carbohydrates diet on milk production, inflammation and molecular mechanism of innate immunity in lactating dairy cows

پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر جیره حاوی کربوهیدراتهای غیرالیافی زیاد و بروز التهاب در گاوهای شیرده در دو آزمایش جداگانه انجام شد. در آزمایش اول 20 رأس گاو مبتلا به ورم پستان از دو گروه کم تولید و پرتولید (هر کدام 10 رأس) و 20 رأس گاو سالم از دو گروه کم تولید و پرتولید (هر کدام 10 رأس) انتخاب شدند. همه گاوها در دوره دوم و یا سوم شیردهی و در روزهای 80-120 پس از زایش بودند. میانگین تولید شیر در گروه...

ذخیره در منابع من


  با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ژورنال

عنوان ژورنال: International Journal of Heat and Mass Transfer

سال: 2021

ISSN: ['1879-2189', '0017-9310']

DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.120601