ИСТИНА

В работе исследуется задача о нанопузырьке газа на гидрофобной поверхности, погруженной в воду, с помощью подходов молекулярно-динамического моделирования. Расчетная область представляет собой периодическую в двух направлениях ячейку. По направлению, которое не является периодическим, область ограничена с двух сторон атомными структурами, моделирующими поверхности твердого тела. Каждая такая поверхность состоит из трех слоев атомов, расположенных согласно гранецентрированной кубической решетке. Ее 111-поверхность находится в контакте с жидкостью. Для реализации взаимодействия между частицами выбраны специальные потенциалы. Для воды выбрана модель SPC flexible, которая учитывает внутримолекулярные взаимодействия, тем самым допуская движения атомов в молекуле друг относительно друга. Между собой молекулы взаимодействуют посредством потенциалов Леннарда-Джонса и Кулона. Потенциал Кулона является дальнодействующим и для того, поэтому необходимо учитывать действия на частицы со стороны дальних частиц. Это требует больших вычислительных затрат. Был разработан эффективный способ ускорения вычисления, основанный на разложении кулоновского потенциала в ряд Тейлора. Взаимодействия молекул воды с атомами стенок моделируется с помощью потенциала Леннарда-Джонса с соответствующими параметрами. С помощью разработанного метода исследовалась задача Куэтта о течении воды между двумя поверхностями, одна из которых движется с постоянной скоростью в своей плоскости, в присутствии и в отсутствии нанопузырька газа на границе контакта. Оценивалось влияние нанопузырька на вязкое сопротивление при таком течении.