二维无阀纳米泵内涡流调控与输运效率反常提升机制研究OA
涡流是流体运动中的关键动力学特征,在能量传递、物质混合及流动调控过程中发挥主导作用.当流体被限制在纳米尺度,涡流的形成与调控呈现出与宏观尺度显著不同的特征.本工作采用全原子分子动力学模拟方法,系统地研究了机械振动驱动下二维无阀纳米泵内水的输运行为,重点探讨了涡流现象对水输运效率的调控机制.模拟结果表明,在纳米孔道中引入尺寸适配的扰流结构后,无阀纳米泵的水输运效率得到反常提升,其水流量较光滑无扰流结构纳米通道提高约4—10倍.本文进一步分析了该反常提升效应背后的微观物理机制,揭示了扰流结构诱导的涡流结构演变与流体输运特性之间的内在关联.本研究成果不仅丰富了纳米尺度涡流调控与流体输运的基础理论,更为高性能二维纳流体器件的设计、制备及性能优化提供了重要的理论依据和技术参考.
吴增杨;陈源;周晓艳;陆杭军
浙江师范大学物理与电子信息工程学院,金华321004浙江师范大学物理与电子信息工程学院,金华321004浙江师范大学物理与电子信息工程学院,金华321004浙江师范大学物理与电子信息工程学院,金华321004
数理科学
分子动力学涡旋二维纳米通道纳米受限水石墨烯
《物理学报》 2026 (19)
P.380-390,11
国家自然科学基金(批准号:11875237)资助的课题。
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