پیش بینی رفتار رئولوژیکی چند هیدروکربن خطی به کمک شبیه سازی دینامیک مولکولی
چکیده
در کار حاضر به کمک شبیهسازی دینامیک مولکولی غیرتعادلی، رفتار رئولوژیکی هیدروکربنهای خطی در شرایط نانو بررسی شده است. سیستم شبیهسازی به صورت جریانی متشکل از مولکولهای هیدروکربن مورد نظر، محدود شده میان دو دیواره مولکولی موازی است. با ایجاد جریان برشی در سیستم از طریق حرکت صفحه بالایی با سرعت ثابت و بررسی تغییرات گرانروی با نرخ برش، میتوان رفتار رئولوژیکی هیدروکربنها را بررسی کرد. گرانروی هیدروکربنها با انتگرالگیری از معادلات حرکت نیوتن و سپس محاسبه تنسور تنش و نهایتاً تقسیم تنسور تنش بر نرخ برش اعمال شده، به دست میآید. برنامه محاسباتی نوشته شده برای انجام شبیهسازی دینامیک مولکولی در دو مرحله، ابتدا برای چهار هیدروکربن کوچک (متان، اتان، پروپان و نرمال-بوتان) و سپس برای یک هیدروکربن بزرگ (c100h202) اعتبارسنجی شده و پس از انطباق نتایج با دادههای تجربی و شبیهسازیهای مشابه، نتایج شبیهسازی برای چندین هیدروکربن دیگر ارائه شدهاند. با توجه به نتایج به دست آمده، مشخص شد با افزایش طول زنجیره هیدروکربنی، گرانروی سیال افزایش می یابد. به علاوه نتایج شبیهسازیها؛ نوعی رفتار غیرنیوتنی شبهپلاستیکی مبتنی بر قانون توانی را در هیدروکربنها نشان می دهد.