Введение
1. Современное состояние исследований 13
1.1. Обзор работ, посвященных экспериментальным и численным исследованиям поверхностных нанопузырьков 13
1.2. Численное исследование течения в наноканалах методами молекулярной динамики 20
1.3. Исследование гистерезиса краевого угла смачивания 22
1.4. Выводы по главе 23
2. Моделирование многокомпонентных систем методом молекулярной динамики 25
2.1. Математическая модель 25
2.1.1. Интегрирование уравнений движения Ньютона 26
2.1.2. Расчет макроскопических свойств системы методами молекулярной динамики 29
2.2. Моделирование систем в контакте с тепловой ванной—термостатом 32
2.3. Потенциал Леннард—Джонса 38
2.4. Ускорение молекулярно—динамических расчетов
2.4.1. Алгоритмическое ускорение. Структура данных 41
2.4.2. Аппаратное ускорение при помощи графических процессоров 48
2.4.3. Применение GPU и структуры данных для моделирования методами молекулярной динамики 50
2.4.4. Результаты ускорения 50
2.5. Выводы по главе 53
3. Тестирование программного кода 54
3.1. Парожидкостное равновесие в аргоне 54
3.2. Поверхностное натяжение 57
3.3. Локальное давление 63
3.4. Выводы по главе 66
4. Исследование контактного угла поверхностного нанопу- зырька 67
4.1. Постановка задачи 67
4.2. Расчет контактного угла и объема нанопузырька 69
4.3. Динамика контактного угла нанопузырька для подложек с различной степенью смачиваемости 73
4.4. Выводы по главе 77
5. Моделирование динамики поверхностного нанопузырька в потоке жидкости 78
5.1. Моделирование ламинарного течения жидкого аргона в на-ноканале методом молекулярной динамики 78
5.2. Поверхностные нанопузырьки в потоке жидкости 87
5.3. Динамика частицы, расположенной на твердой неподвижной подложке, под действием поверхностного нанопузырька 94
5.4. Выводы по главе 98
Заключение 104
Литература
