КОЛЛЕКТИВНОЕ ВИХРЕПОДОБНОЕ ДВИЖЕНИЕ В ЖИДКОСТИ.
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ДИНАМИКА АРГОНА И ВОДЫ.
Институт химической кинетики и горения им. СО РАН
Диффузионные движения в жидкости коллективны. Разработан метод исследования закономерностей коллективного движения в молекулярной динамике жидкостей, основанный на расчете векторов среднего смещения молекул в сфере заданного радиуса за достаточно большой промежуток времени. Метод позволяет рассматривать взаимное расположение векторов средних смещений частиц во всем пространстве модели и построить поле векторов средних смещений.
Этим методом исследованы коллективные движения в молекулярно-динамических моделях жидкого аргона и воды, состоящих из 50000 частиц.
Показано, что кластеры совместно движущихся частиц имеют вид протяженных потоков, простирающихся на расстояния значительно большие, чем расстояния между частицами.
Расчеты проводились для разных радиусов сфер и за разный промежуток времени. Результаты для жидкого аргона и воды качественно схожи. В движении частиц в жидкости выявлена иерархия уровней:
на масштабах ангстремов и пикосекунд движение частиц хаотично;
на масштабах нанометров и наносекунд образуются упорядоченные структуры, приводящие к закрученным потокам;
на более крупных масштабах могут возникать новые упорядоченные структуры – предмет макроскопической гидродинамики.
, , // Журн. структ. химии 2016. Т.57.№8.сС.1760
, , // Докл. РАН 2017.Т.472. №3. С.298
