Числове моделювання теплопровідності в матеріалах: класичні методи

Навчальний заклад: Волинський науковий ліцей Волинської обласної ради

Автор: Бєлих Єлизавета Сергіївна

Відділення: Фізика і астрономія

Секція: Теоретична фізика

Область: Волинська

Опис:

Дослідження присвячене вивченню та опису теоретичних методів молекулярної динаміки, які використовуються для розрахунку теплопровідності, зокрема закону Фур'є та формалізму Гріна-Куба. У роботі розглянуто алгоритми й потенціали взаємодії, які застосовуються в молекулярно-динамічних симуляціях для моделювання процесів теплообміну. Практична частина роботи спрямована на дослідження теплопровідності рідин Леннард-Джонса за допомогою програмного забезпечення LAMMPS та Python-коду. Використання рівноважного методу Гріна-Куба та нестаціонарних методів NEMD дозволило отримати значення коефіцієнта теплопровідності в межах 3.41−3.78. Адаптація коду для різних матеріалів виявила залежність теплопровідності від параметрів потенціалу Леннард-Джонса, які визначають міжмолекулярні взаємодії. У роботі також наведено графіки, що відображають залежність теплопровідності від густини і температури, що підтверджує фізичну адекватність отриманих результатів.

- -