Моделирование диффузии в газах и жидкостях методом молекулярной динамики

Abstract

Приведены результаты расчетов автокорреляционных функций скорости и коэффициентов самодиффузии в леннард-джонсовских молекулярных системах в широком диапазоне плотности и температуры методом молекулярной динамики. Установлена универсальная зависимость коэффициентов самодиффузии от плотности для однородных систем. Обнаружены и исследованы различные гетерофазные структуры: кластеры и нанокапли в газе, нанопузырьки в жидкости, расслоение системы на слой жидкости и слой пара. Коэффициенты самодиффузии в таких системах отклоняются от найденной универсальной зависимости для однородной системы. При этом может наблюдаться аномальное увеличение коэффициента самодиффузии при увеличении плотности системы. Автокорреляционные функции скорости молекул имеют сложный вид и характеризуют механизмы диффузии, как в однородных, так и в гетерофазных молекулярных системах.