شبیه‌سازی دینامیک مولکولی اثر طول نانولوله‌کربنی بر سیستم جذب انرژی نانوسیالی

Abstract

در این کار، اثر طول نانولوله‌کربنی بر یک سیستم جذب انرژی نانوسیالی با استفاده از شبیه‌سازی دینامیک مولکولی بررسی شده است. برای این منظور 6 طولnm 5، 6 nm، 7 nm، 8 nm، 9 nm و nm 10 برای هر یک از چهار نانولوله‌کربنی صندلی تک جداره صلب (8,8)، (10,10)، (12,12) و (14,14) انتخاب شده است. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که در طول و قطر‌های مختلف نانولوله‌کربنی، سطح نانولوله‌کربنی بدون اصطکاک است که باعث می‌شود بعد از اعمال یک سیکل بارگذاری-باربرداری بر سیستم، مولکول‌های آب بطور کامل از نانولوله‌کربنی خارج شوند. زاویه تماس که متناظر با شدت آب‌گریزی سطح نانولوله‌کربنی است، با افزایش طول و قطر نانولوله‌کربنی بطور متوسط به ترتیب 4 و 2 درصد کاهش می‌یابد؛ در نتیجه، فشار نفوذ مولکول‌های آب به درون نانولوله‌کربنی بطور متوسط به ترتیب 30 و 15 درصد کاهش می‌یابد. بعلاوه، با افزایش قطر و طول نانولوله‌کربنی جرم و اندازه آن افزایش یافته و باعث کاهش چگالی و بازده جذب انرژی در سیسستم جذب انرژی نانوسیالی می‌شود. همچنین چگالی شعاعی مولکول‌های آب در نانولوله‌کربنی برخلاف توده فاز مایع غیریکنواخت بوده و با افزایش طول نانولوله‌کربنی مقدار آن در هر دو پوسته کاهش یافته و در فاصله میان آنها افزایش می‌یابد.