中国科大提出一种普适理论模型
中新网合肥11月23日电(记者 吴兰)中国学者在纳米通道气体输运的理论研究方面取得新进展,提出一种普适理论模型。国际著名学术期刊《自然-通讯》(Nature Communications)日前刊发该项成果。
记者23日从中国科学技术大学获悉,该校工程科学学院近代力学系、中国科学院材料力学行为和设计重点实验室教授王奉超研究团队,提出普适的Knudsen理论模型,适用于一种定量描述纳米通道内的气体流量。
纳米通道中气体输运,不仅在自然界中广泛存在,而且在膜分离、纳米催化、页岩气开采等工业过程中发挥着关键作用。
纳米通道气体输运属于自由分子流状态。1909年,丹麦物理学家Martin Knudsen首次提出描述自由分子流气体流量的理论模型,即Knudsen理论。后经发展和完善,Knudsen理论成为定量描述自由分子流的核心理论。
Knudsen理论的推导基于一个关键假设:气体分子在通道壁面上发生漫反射。然而,随着新材料的出现和观测技术的进步,实验研究发现在某些特定壁面上,尤其是原子级的光滑材料表面,气体分子更倾向于发生镜面反射。这种镜面反射现象导致通过纳米通道的气体流量显著高于Knudsen理论预测值。Smoluchowski给出的修正模型虽然试图调和不同粗糙度的固体壁面,但在对于石墨烯等原子级光滑壁面,其预测结果会发散至无穷大,与实际严重不符。因此,重新修正Knudsen理论以适用于更广泛的通道壁面,尤其是准确定量描述原子级光滑壁面通道内的气体流量至关重要。
王奉超团队分析指出,该模型在处理光滑壁面通道时理论值发散的原因。不同于前人关注镜面反射对气体流量的增强效应,王奉超等人创新性地提出镜面反射减少气体耗散流量的研究思路。在此基础上,推导出了普适的Knudsen理论模型。
研究人员介绍,该模型经过分子动力学模拟验证,证明其广泛适用于各种不同壁面粗糙度、不同横截面形状和尺寸的通道,为描述自由分子流提供了新的理论支持。(完)
相关推荐
黑龙江饶河再现野生东北虎足迹
四川内江市市中区发生3.2级地震 震源深度10千米
海南将迎来春节前出岛车客高峰 各港口出岛秩序总体平稳
(新春走基层)“喜迎全运会 瑞蛇贺新春”新春庙会在广州举行
羊角把、牛角、十字扣,春运涨知识→小设计大用途
岁暮冰嬉 寒尽春生 这些“速度与激情”谁看了不想玩一把?
“家门口能挣钱,好日子有盼头”(新春走基层)
国家中医药局:九成以上三级妇幼保健院设置中医类临床科室
湖南零陵腊肉飘香年味浓 供销两旺助增收
春节临近 你的家乡举办哪些活动?一起来寻找年味儿→
新春走基层丨让每一盏车灯都安然明亮 他们是“魔鬼风口”的风雪护路人
中国将386.7万家固定污染源纳入排污许可管理
- 最近发表
-
- 随机阅读
-
- 变电站建在居民区会危害身体健康吗?
- 国铁沈阳局上新复兴号技术提升型智能动车组
- 近七成受访者担心网络“烂梗”影响青少年“好好说话”
- 西蒙·哈里斯将出任爱尔兰总理
- 吃元宵有“讲究”,可别贪嘴
- (两会声音)小麦如何抵御倒春寒?全国政协委员柴守玺呼吁科技研发
- 长期戴耳塞入睡,可行不可行?
- “四都”“五基地” 能源重地山西吕梁明确新型工业化目标
- 政治对话才能重建和平(国际论坛)
- “贵港澳旅游联盟”组建,奔着人兴财旺目标去
- 《五星出东方》:从文物到舞剧
- 广州今夏天数已达234天 追平当地最长夏天历史纪录
- 吴清:近期上市公司未出现“扎堆减持”和大量违规减持现象
- 深谈丨2025年标志性改革举措让百姓可感可及
- 音乐剧《我和我的雷锋》在京首演 带观众和雷锋进行心灵对话
- 新冠新变异株KP.2在世界多地蔓延 国家疾控局:引发感染高峰可能性低
- 涿州救援见闻:“从未想过,有一天会在这条路上坐船”
- 重庆警方破获骗取巨额国家医保基金案 涉嫌诈骗金额逾3亿元
- 热门赏花踏青目的地搜索热度上涨92% 你想去哪春游?
- 三季度国家铁路累计发送货物超10亿吨
- 热门推荐
-
- 广花一级公路改造配套工程第三批节点工程开通
- 河南开展“检察护企”专项行动 护航民营经济
- 我与国家一起前行丨藏粮于技 丰产丰收的中国“粮”方
- 广州加快建设智慧城市 提升城市基础设施智能化水平
- 革命历史剧《西进西进》在四川雅安杀青
- 烟卡成小学生新宠 烟盒背后藏隐忧
- 情暖千里 内蒙古援建甘肃省东乡县一灾后医院重建
- 中国承建的最复杂国际海上油气工程项目在山东青岛开工建造
- 江淮江汉四川盆地有强降雨 华北黄淮等地将出现持续高温
- 2024年哈金融机构从流通中收缴超2000张假币
- 供销总社:全力做好2024年春耕农资供应工作
- 技术进步重塑行业,胡润榜单揭示中国瞪羚企业崛起趋势
- 国务院安委会对黑龙江鸡西坤源煤矿“12·20”重大运输事故查处实行挂牌督办
- 经济观察:美挥“七伤拳”,伤人更伤己
- 上半年北京提速国际消费中心城市建设 优化消费空间布局
- 美国又咬着中国不放,洪森:我们有脑子,你们富国就瞧不起我们穷国
- 春运回家必看 这些物品不能带上火车
- 清明防火!你一定要知道的小常识
- 见证“开枝散叶”的成长时刻 ——第三届统一战线学论坛侧记
- 《风起陕甘宁》深入浅出总结延安时期中国共产党走向成功的经验