در مقاله حاضر امکان ایجاد و علت پدیده خزش گرمایی، که عبارت است از به حرکت در آوردن سیال بر اثر اعمال گرادیان دما در غیاب نیروهای ثقلی، برای مایعات به روش شبیه‌سازی دینامیک مولکولی مورد بررسی قرار گرفته‌است. این پدیده تاکنون بیشتر در مورد گازهای رقیق اثبات و بررسی شده بود. اخیرا تلاش‌هایی برای اثبات وجود این پدیده برای سیالاتِ چگال محدود در نانومجراها نیز صورت گرفته است. علت و مکانیزم حاکم بر پدیده خزش گرمایی در سیالات چگالِ محدود شده در هندسه-های نانومقیاس هنوز به درستی درک نشده است. مقاله حاضر به بررسی علت و مکانیزم حاکم بر این پدیده برای مایعِ محدود شده در نانولوله‌ای که به دو سر آن یک گرادیان دمایی اعمال شده است می‌پردازد. نتایج نشان می‌دهد که جریان خزش گرمایی در مورد مایعات درون نانولوله‌ها امکان پذیر است. همچنین هر چه قطر نانولوله کوچکتر باشد اثرهای مربوط به خزش گرمایی قوی‌تر است. جزئیات مولکولی شبیه‌سازی نشان می‌دهد که توزیع چگالی سیال، تحت تاثیر دیواره مجرا و در نزدیکی آن، به صورت لایه لایه در می‌آید. این لایه لایه شدن به همراه گرادیان دمایی اعمال شده در طول نانولوله، سبب ایجاد عدم تعادل فشار در نزدیکی دیواره و در راستای محور نانولوله می‌شود. این عدم تعادل فشار به صورت یک نیروی سطحی عمل کرده و موجب رانش سیال از سمت سرد به گرم (در محدوده مورد بررسی در این مقاله) و ایجاد جریان خزش گرمایی می‌شود. برای اثبات این موضوع شکل‌های مربوط به توزیع دما، چگالی و فشار ترسیم شده‌اند.

واژه‌های کلیدی: خزش گرمایی، نانولوله، گرادیان دما، جریان مایع

متن کامل [PDF 427 kb]   (4386 دریافت)