کد مقاله | کد نشریه | سال انتشار | مقاله انگلیسی | نسخه تمام متن |
---|---|---|---|---|
7833469 | 1503520 | 2018 | 28 صفحه PDF | دانلود رایگان |
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Molecular dynamics study of water evaporation enhancement through a capillary graphene bilayer with tunable hydrophilicity
ترجمه فارسی عنوان
مطالعه دینامیک مولکولی افزایش تبخیر آب از طریق دو لایه گرافن مویرگی با هیدروفیل قابل تنظیم
دانلود مقاله + سفارش ترجمه
دانلود مقاله ISI انگلیسی
رایگان برای ایرانیان
کلمات کلیدی
گرافن، افزایش تبخیر،
ترجمه چکیده
نرخ تبخیر آب به عنوان پدیده تغییر فاز اولیه، برای فرآیندهای حرارتی در کاربردهای صنعتی و صنعتی بسیار مهم است. با توسعه فناوری نانو، شتاب قابل توجهی از فرایند میزان تبخیر در حال حاضر به طور بالقوه امکان پذیر است، که می تواند منجر به راندمان بسیار بالاتر، به عنوان مثال برای شستشو حرارتی. به تازگی، نانوساختارهای توخالی و متخلخل به دلیل اثر مویرگی آنها، توان بالقوه ای را در افزایش تبخیر نشان داده اند. با این حال، مکانیزم انتقال بخار آب از طریق یک رسانه مویرگی در مقیاس نانو و اثر خواص سطحی هنوز کشف نشده است. در این تحقیق، رفتار تبخیری آب از طریق کانال مویرگی دو لایه گرافنی با عمودی تراز، با استفاده از شبیه سازی های دینامیکی مولکولی، با مرطوب سازی سطح قابل تنظیم با تغییر حالت شار سطحی، مورد بررسی قرار می گیرد. اثرات هر دو پارامترهای ساختاری و محیطی، از جمله فاصله کانال مویرگی و دما، نیز به طور کامل مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که افزایش قابل ملاحظه تبخیر زمانی رخ می دهد که دو لایه گرافن به سطح آب منتقل می شود. همچنین مشخص شده است که رفتار تبخیری عمدتا توسط دو عامل کنترل می شود، یعنی مورفولوژی رابط گاز مایع و انرژی متقابل مولکول های آب و لایه گرافن.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه
شیمی
شیمی تئوریک و عملی
چکیده انگلیسی
The rate of water evaporation as fundamental phase-change phenomenon is critically important to thermal processes in various industrial and manufacturing applications. With the development of nanotechnology, significant acceleration of evaporation rate process is now potentially feasible, which can lead to much higher efficiency, for example for thermal desalination. Recently, hollow and porous nanostructures have exhibited promising potential in the evaporation enhancement due to their capillary effect. However, the mechanism of water vapor transport through a capillary media at the nanoscale and the effect of surface properties remain unexplored. The present study investigates the evaporation behavior of water through the capillary channel of a vertically aligned graphene bilayer using molecular dynamics simulations, with tunable surface wettability by changing the surface charge states. The effects of both structural and environmental parameters, including the capillary channel distance and temperature, are also examined in detail. The results show that significant enhancement of evaporation occurs when the graphene bilayer is brought into contact with the water surface. It is also found that the evaporation behavior is mainly controlled by two factors, namely, the morphology of the liquid-gas interface and the interaction energy between the water molecules and the graphene layer.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Surface Science - Volume 452, 15 September 2018, Pages 372-380
Journal: Applied Surface Science - Volume 452, 15 September 2018, Pages 372-380
نویسندگان
Hieu Trung Kieu, Bo Liu, Hui Zhang, Kun Zhou, Adrian Wing-Keung Law,