范德华力对Lennard-Jones体黏弹性的影响

作     者：季佳圆 赵伶玲 JI Jiayuan;ZHAO Lingling

作者机构：东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室能源与环境学院江苏南京210096 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2018年第69卷第8期

页      面：3331-3337页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51776041) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2242017K1G004) 

主　　题：分子模拟 黏弹性 黏度 弹性 范德华力 

摘      要：采用平衡态分子模拟方法对ρ*=0.85~1.0,T*=0.6~1.5范围内共30组的液固共存态Lennard-Jones体的黏弹性进行研究。模拟所得真实物质Ar的约化黏度与实验值误差为6.69%,验证了本模型对真实物质的可拓展性;同时,液固共存态下Lennard-Jones体模型的黏度模拟值与文献值吻合较好,误差小于5.16%,模拟精度较高。从环境参数(T*、ρ*)和分子参数(L-J势参数ε、σ)两方面,观测了Lennard-Jones体的静态(黏度η*、无限大频率的剪切模量G∞*)及动态(储能模量G′*、损耗模量G″*)黏弹性的变化规律,并在此基础上解释范德华力对黏弹性的影响机理。结果表明,ρ*升高或T*降低将导致η*、G∞*的升高,而T*、ρ*的升高则会使得中高频区的G′*及G″*增大;L-J势参数ε、σ的增大均能促进体系固态化,增强其静态及动态黏弹性,可为工程上高效利用单原子物质的黏弹性提供理论指导。