基于分子动力学模拟的流体剪切力学特性分析

考虑固体壁面对流体分子作用力的影响，建立了两平行壁面-流体系统的分子动力学模型，模拟了壁面切向运动对流体的剪切过程，分析了壁面速度对不同离壁距离流体层微观剪切力学特性的影响，研究了剪应变率、工作压力和温度对流体宏观剪切力学特性的作用规律.研究表明：受到分子规则热运动的影响，不同离壁距离流体层的剪切应力呈现出波动变化状态，但随着流体剪切运动的增强，剪切应力的波动幅值逐渐减小；当壁面切向运动较大时，近壁层流体在运动速度上与壁面之间易出现较大的滑动，壁面-流体出现边界滑移；工作压力及温度影响着分子间距离，压力升高与温度降低都将减小分子间的距离，从而引起流体黏度与剪切应力的增大