1、隨著納米科技的日益發(fā)展，迫切需要了解納米尺度流體特性。本論文采用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法，對(duì)納米通道中的流體流動(dòng)及傳質(zhì)特性進(jìn)行了研究，主要研究對(duì)象為平板形納米通道、圓孔形納米通道以及毛細(xì)血管壁簡(jiǎn)化模型等三種納米通道。 首先，以平板形納米通道內(nèi)的流體為研究對(duì)象，利用平衡態(tài)分子動(dòng)力學(xué)模擬研究了其中的流體密度特性，重點(diǎn)考察了通道寬度、整體平均密度以及勢(shì)函數(shù)等因素對(duì)流體密度分布的影響，并就密度振蕩特性對(duì)流量的影響進(jìn)行了考察。計(jì)算過(guò)程中，選擇納

2、米通道從幾個(gè)分子直徑到上千個(gè)分子直徑尺寸。結(jié)果表明，流體密度在近壁區(qū)會(huì)出現(xiàn)振蕩，該振蕩隨流體平均密度增大而加?。罕诿媾c流體之間的吸引力部分對(duì)流體的密度分布影響較大。研究還發(fā)現(xiàn)，無(wú)論對(duì)通道寬度是微觀尺度還是宏觀尺度的流體系統(tǒng)，近壁區(qū)流體密度的振蕩一直存在，當(dāng)密度振蕩區(qū)域長(zhǎng)度與通道特征尺度相比很小時(shí)，壁面附近流體密度振蕩對(duì)整體流體特性的影響基本可以忽略：當(dāng)密度振蕩區(qū)域長(zhǎng)度與通道特征尺度相當(dāng)時(shí)，壁面附近流體對(duì)通道內(nèi)整體流體的影響強(qiáng)烈，從而導(dǎo)致

3、納米尺度流體特性發(fā)生顯著變化。 其次，以圓孔形納米通道內(nèi)的流體為對(duì)象，研究了加速度場(chǎng)、壁面與流體之間作用力對(duì)流動(dòng)的影響，考察的主要信息包括流體的密度分布、速度分布，以及反映綜合效果而且易于測(cè)量的流量。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于憎水性壁面來(lái)說(shuō)，管內(nèi)遠(yuǎn)離壁面的相對(duì)均勻區(qū)的流體密度明顯高于平均密度，這一趨勢(shì)隨著管徑的減小和平均密度的降低而加劇：同時(shí)，對(duì)憎水性壁面來(lái)說(shuō)，即使存在比管徑小得多的壁面粗糙度，都會(huì)對(duì)管內(nèi)流體產(chǎn)生顯著的抑制作用；研究中還對(duì)整

4、體平均密度不同時(shí)流體的流動(dòng)特性進(jìn)行了比較并重點(diǎn)考察了流量，發(fā)現(xiàn)在相同的加速度場(chǎng)下，存在密度較小而流量反而大的情況。此外，對(duì)圓孔形納米通道中顆粒傳輸問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)化模擬分析，發(fā)現(xiàn)流體與壁面之間的作用力對(duì)納米顆粒在其中的傳輸影響顯著，顆粒在壁面一流體作用力比較弱時(shí)會(huì)出現(xiàn)壁面吸附現(xiàn)象。 最后，針對(duì)毛細(xì)血管輸運(yùn)問(wèn)題，在二維簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)上，對(duì)納米顆粒在纖維叢中的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了模擬，考察了納米顆粒通過(guò)纖維叢的傳輸特性。結(jié)果表明：在沒(méi)有纖維叢的情況下