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(4)潤滑油 ①粘度予測(RNEMD)
0.0
0.5
1.0
0.0 0.5 1.0
実験値 (mPa·s)
計算値 (mPa·s)
逆非平衡MD法を用い炭化水素液体の粘度を計算し実験値とよく一致
低粘度潤滑油の設計、電池電解質の劣化メカニズム解明などへの応用を目指す。
運動量
スワップ
液体モデル
特定2領域の運動量をスワップすることで、せん断
流を発生させ、粘度を計算
𝐽𝑧
𝑝𝑥
=
𝑃𝑡𝑜𝑡
2𝑡𝐿𝑥
𝐿𝑦
η: 粘度、v: 速度
x, z: 位置、J: フラックス
P
tot
: モーメント交換量
L: セル長、t: 時間
𝜂 = −
𝐽𝑧
𝑝𝑥
𝜕𝑣𝑥
/𝜕𝑧
z
x
■ 逆非平衡MD法(RNEMD) ■ NNPによるアルカンの粘度計算例
【参考文献】[1] F. Müller-Plathe, Phys. Rev. E, 59, 4894 (1999).
[2] J. R. Rumble, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press/Taylor & Francis.
[3] J. H. Dymond and H. A. Oye, J. Phys. Chem. Ref. Data, 23, 41 (1994).
【RNEMDの計算条件】
スワップペア :1
スワップ頻度 :50
積分時間 :1 fs
温度 :298 K
ステップ数 :2x105
n-C
5
H
12
n-C
6
H
14
n-C
7
H
16
n-C
8
H
18
n-C
9
H
20
n-C
10
H
22
[2][3]
[1]
高精度な粘度予測(R2 > 0.99)を実現
(+)
(-)
【引用】小野寺ほか,フロンティア,3 (2021) 161
小野寺ほか,トライボロジー会議2021秋・松江 予稿集,B21 (2021) 133
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