[耗散粒子动力学方法.ppt

DPD流体 Flory-Huggins理论 自由能 排斥力参数的计算 模拟体系的相互作用与Flory-Huggins理论的映射相联系 ： 1、最直接的方法是用Flory-Huggins模型关联高分子系统的相平衡或其他热力学性质的实验结果而得到 参数； 2、利用分子力学方法得到粗粒化粒子系统的混合能而获得 参数。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. DPD方法有助于解决在配方化学、药物设计、高分子科学、化学工程涉及到的复杂问题。它为复杂流体的研究提供了强大的理论工具。目前已经成功应用于复杂流体的研究，如：油/水/表面活性剂体系、聚合物、胶体溶液的化学形态、微观形貌、相分离和流体流变特性等方面的研究。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1、对复杂流体到达平衡态的模拟 ①复杂流体中的聚合物或表面活性剂等的聚集行为研究 ②多相流中聚合物的微相分离和形貌变化 ③其它方面 2、对非平衡态下流动系统的模拟 ①液滴的变形、破碎 ②微通道内的流动 ③其它方面 非平衡态 平衡态 非平衡态 平衡态 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1、对复杂流体到达平衡态的模拟 3% 10% 20% 30% 35% 40% 55% 正十四烷基硫酸钠STS聚集形态 表面活性剂体积百分数 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1、对复杂流体到达平衡态的模拟 C=45% C=85% hydrogenated surfactant fluorinated surfactant 氟表面活性剂聚集形态 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 表面活性剂复配机理 图一 界面张力随混合表面活性剂浓度变化图 两种表面活性剂复配使界面孔隙减少，可以更加有效地降低界面张力。 图二 表面活性剂在界面聚集形态图 (a) 单一表面活性剂， (b) 两种表面活性剂复配 (a) (b) 1、对复杂流体到达平衡态的模拟 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1、对复杂流体到达平衡态的模拟 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. DPD:耗散颗粒动力学 耗散系统是比利时皇家科学院院长布鲁塞尔学派领导人伊.普里高津提出的，为此他获得了1977年诺贝尔奖金。 所谓耗散系统就是指一个远离平衡态的开放系统（力学的、物理的、化学的、生物的、社会的等等）通过不断地与外界交换物质和能量，在外界条件的变化达到一定阈值时，就有可能从原有的混沌无序状态过渡到一种在时间上、空间上或功能上有序的规范状态，这样的新结构就是耗散结构，或称为耗散系统。 在DPD 方法中, 基本颗粒是“珠子”, 它表示流体材料的一个小区域, 相当于在MD 模拟中我们所熟悉的原子和分子。假设所有小于一个珠子半径的自由度被调整出去只保留珠子间粗粒状的相互作用。在珠子对之间存在三种力, 使得每个珠子对保持珠子数和线性动量都守恒: 简谐守恒相互作用(保守力)、表示运动的珠子(即流体元素) 之间的粘滞阻力(耗散力) 和为保持不扩散对系统的能量输入(随机力) 与