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在微纳器件应用领域,纳米液膜传递特性的研究有着重要的意义。由于纳米液膜厚度一般在几纳米到几百纳米之间,实验条件下测量不仅对设备要求很高,在技术上也有很大难度。本文利用平衡和非平衡分子动力学模拟方法,从分子层次研究了纳米液膜的蒸发过程,探讨液相分子数、壁面作用势能、温度等因素对汽-液界面厚度的影响,以及壁面作用势能、温度、壁面粗糙度等因素对纳米液膜蒸发通量的影响。此外,采用非平衡分子动力学模拟方法,模拟纳米通道内氩流体的热量传递过程,引入嵌入式原子方法模拟固壁原子之间的相互作用势能,利用Green-Kubo公式计算热导率和热流量,进而计算界面热阻长度。纳米液膜蒸发行为的分子动力学模拟结果表明,对于纳米水液膜的蒸发过程,随着壁面作用势能参数的减小,近壁面处“类固体区”质量密度点震荡减弱;随着温度的增加,汽-液界面厚度随之增加;模拟体系的水分子数、壁面作用势能参数对汽-液界面厚度的影响不大。光滑壁面上和粗糙壁面上纳米氩液膜的蒸发过程均包括恒速和降速两个阶段。在恒速阶段,壁面能量参数对蒸发通量几乎没有影响;在降速阶段,随着壁面势能参数的增加,壁面吸附的氩原子数增多。对于粗糙壁面上纳米氩液膜的蒸发过程,当粗糙度因子一定时,相面积分数越大,降速阶段壁面吸附的氩原子数越多,纳米氩液膜的蒸发也越慢;当相面积分数一定时,粗糙度因子越大,蒸发越慢,达到平衡时,滞留在凹槽内的原子数越多;当壁面粗糙因子及相面积分数均相同时,在恒速阶段,纳米液膜在栏栅形粗糙壁面与在方柱矩阵形粗糙壁面上的蒸发通量相差不大,在降速阶段,栏栅形粗糙表面吸附更多的氩原子。纳米通道内氩流体传热行为的分子动力学模拟结果表明,紧靠上下固壁表面的液体原子形成了相对稳定的“类固体”结构:固-液界面热阻随着壁面能量参数的增加而降低;固-液界面热阻长度随固壁温度的升高而近似呈线性增长;与光滑表面相比,表面粗糙度的存在,降低了界面热阻,强化了液-固界面的能量传递。