耗散粒子动力学中固壁模型对纳米颗粒吸附模拟的影响-科学网—博客.pdfVIP

第 20 卷 第 3 期 （自然科学版） Vol. 20 No. 3 2014年6月 JOURNAL OF SHANGHAI UNIVERSITY (NATURAL SCIENCE) Jun. 2014 DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2013.07.039 耗散粒子动力学中固壁模型对纳米颗粒 吸附模拟的影响 黄汝佳, 胡国辉, 周哲玮 (上海大学 上海市应用数学和力学研究所, 上海 200072) 摘摘摘要要要: 耗散粒子动力学 (dissipative particle dynamics, DPD) 方法是模拟介观流动的有力工 具. 模拟 中常用 的 FCC (face centered cubic) 固壁模型会在壁面 附近产生虚假 的流体密度波 动. 作为纳米颗粒吸附问题 的关键区域, 这个现象不可忽略. 采用随机壁面模型模拟纳米颗粒 吸附问题, 并就壁面附近液体密度分布和纳米颗粒吸附的模拟与传统的 FCC 壁面模型进行 了 比较. 关关关键键键词词词 : 耗散粒子动力学; 固壁模型; 纳米颗粒; 吸附 中中中图图图分分分类类类号号号 : O 35 文文文献献献标标标志志志码码码 : A 文文文章章章编编编号号号 : 1007-2861(2014)03-0000-11 Effect of Wall Modelon Simulation of Nanoparticle Adsorption in Dissipative Particle Dynamics HUANG Ru-jia, HU Guo-hui, ZHOU Zhe-wei (Shanghai Institute of Applied Mathematics and Mechanics, Shanghai University, Shanghai 200072, China) Abstract: Dissipative particle dynamics (DPD) is a powerful tool in mesoscopic flow sim- ulation. Commonly used model of face centered cubic (FCC) wall causes false density fluctuations near the wall. As critical areas of nanoparticle adsorption, this phenomenon cannot be ignored. This paper uses a random wall model in the simulation of nanoparti- cle adsorption, and compares it with the FCC wall model in the density distribution and nanoparticle adsorption simulation. Key words: dissipative particle dynamics (DPD); solid wall model; nanoparticle; adsorp- tion 近年来, 微通道 中纳米颗粒 的输运 、沉积和吸附问题 已引起工程界和学术界的广泛关注, 其应用遍布于能源 、环境 、健康和高新技术等领域中. 在我 国已探 明的石油天然气储量 中, 低渗透油藏储量 的比例很高, 约占全部储量 的 2/3 以 上, 占新发现油藏 的一半 以上, 开发潜力 巨大. 低渗透油气 田需要用人工注水 的方法改善驱替 效率和维持地层能量, 提高油藏采收率. 然而, 低渗透油 田在注水过程 中, 随着注入时间的延长 普遍存在着注水压力升高、吸水能力变差、注水量很快降低 、生产井产量迅速递减等 问题. 石 油储