MODELING OF EVAPORATION FROM NANOPOROUS MEMBRANES USING MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION

Authors : Yiğit AKKUŞ

Pages : 91-99

View : 16 | Download : 13

Publication Date : 2019-04-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Nano-gözenekli yapılardan gerçekleşen buharlaşma, yüksek ısı akısına sahip elektronik cihazların ısıl yönetimindeki büyük potansiyeli nedeniyle teorik ve deneysel olarak geniş çapta incelenmektedir. Fakat moleküler/atomik seviye bir modelleme yönteminin eksikliği sebebiyle, sıvı-gaz arayüzeyinde gerçekleşen taşınımın temellerinin anlaşılabilmesi mümkün olamamaktadır. Bu çalışmada, uygun periyodik sınır koşullarının kullanımı sayesinde nano-gözenekli bir zarı betimleyebilen bir tekil nano-gözenekten gerçekleşen buharlaşmayı modelleyen bir hesaplama düzeneği oluşturulmuştur. Artan ısı yükleri altında, buharlaşan menisküsün şekli ve konumu gözlenmiş ve farklı buharlaşma rejimleri (çivilenmiş ve çekilen) tanımlanmıştır. Genel olarak bilinenin aksine, menisküsün çekilme sırasında kendi şeklini değiştirdiği keşfedilmiş ve bu duruma sebep olan fiziksel mekanizma açıklanmıştır. Nano-gözeneğin ısı uzaklaştırabilme kabiliyeti, farklı çalışma koşulları altında incelenmiştir. Yazarın bilgisine göre, bu çalışma, hem sıvı hem de buhar akışı ile ilgili olan sürekli-olmayan-ortam etkilerini göz önüne alarak nano-gözenekli bir zardan buharlaşmayı modelleyen ilk girişimdir. Sunulan yöntem, nano-gözenekli zarlardan gerçekleşen buharlaşmanın moleküler/atomik seviyede modellenebilmesinin önünü açmaktadır.
Keywords : Buharlaşma, nano gözenekli zar, moleküler dinamik simülasyonu, buharlaşan menisküsün kendi şeklini değiştirmesi