Комп’ютерне моделювання процесу випаровування водного розчину NaCl
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe61.09.0812Ключові слова:
computer simulation, evaporation process, NaCl aqueous solution, Monte-Carlo methodАнотація
Випаровування крапель аерозолiв є важливим аспектом науки та промисловостi. Хоча теоретичнi основи цього процесу були розробленi понад 100 рокiв тому i в наш час доповненi рiзними поправками, ї ї формули не є повнiстю релевантними для процесу випаровування: часто вони дають тiльки грубi оцiнки для складних систем. Комп’ютерне моделювання є придатним iнструментом для розрахунку параметрiв процесу випаровування аерозолiв. У цiй статтi ми представили модель для комп’ютерного моделювання процесу випаровування iонного розчину. Сiль NaCl було вибрано на роль електролiту через свою простоту i широкe застосування. Процес моделювання ґрунтується на методi Монте-Карло. Ми розглядаємо температуру T, тиск навколишнього середовища та концентрацiю NaCl як вхiднi параметри моделювання та коефiцiєнт випаровування як вихiдний. Для моделювання взаємодiї мiж молекулами води були використанi потенцiали Стокмайера i Леннард-Джонса. Щоб оцiнити ефективнiсть запропонованої моделi, коефiцiєнт випаровування було визначено експериментально. Було показано, що отриманi експериментально коефiцiєнти випаровування мають той самий порядок величини, що й розрахованi за допомогою комп’ютерного моделювання.
Посилання
N.A. Fuks, Evaporation and growth of droplets in a gaseous medium (USSR Acad. Sci. Publ. House, Moscow, 1954) (in Russian).
M. Pretti and C. Buzano, Thermodynamic anomalies in a lattice model of water, J. Chem. Phys. 121, 11856 (2004) https://doi.org/10.1063/1.1817924
S. Succi, N. Moradi, A. Greiner, and S. Melchion-na, Lattice Boltzmann modeling of water-like fluids, Front. Phys./Comp. Phys. 2, 22 (2014) https://doi.org/10.3389/fphy.2014.00022
H. Gould and J. Tobochnik, An Introduction to Com-puter Simulation Methods. Applications to Physical Sys-tems (Addison-Wesley, Boston, 1988).
L.O. Landau and E.M. Lishitz, Statistical Physics (Perga-mon, Oxford, 1980).
S.Y. Liem, P.L.A. Popelier, and M. Leslie, Simulation of liquid water using a high-rank quantum topological electro-static potential, Intern. J. of Quant. Chem. 99, 685 (2004) https://doi.org/10.1002/qua.20025
K. Kiyohara, K.E. Gubbins, and A.Z. Panagiotopoulos, Phase coexistence properties of polarizable water models, Mol. Phys. 94, 803 (1998) https://doi.org/10.1080/002689798167638
Y. Wu, H.L. Tepper, and G.A. Voth, Flexible sim-ple point-charge water model with improved liquid-state properties, J. Chem. Phys. 124, 024503 (2006) https://doi.org/10.1063/1.2136877
H.J.C. Berendsen, J.R. Grigera, and T.P. Straatsma, The missing term in effective pair potentials, J. Chem. Phys. 91, 6269 (1987) https://doi.org/10.1021/j100308a038
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
