폴리머 (Polymer(Korea))

  • 제35권4호
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  • Pages.325-331
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  • 2011
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  • 0379-153X(pISSN)
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  • 2234-8077(eISSN)
한국고분자학회 (The Polymer Society of Korea)
권호 표지

침투성 구형 모델에 관한 분자 전산 연구: I. 상태 방정식

Molecular Simulation Studies for Penetrable-Sphere Model : I. Equation of State

  • 김춘호 (계명대학교 화학공학과) ;
  • 서숭혁 (계명대학교 화학공학과)
  • Kim, Chun-Ho (Department of Chemical Engineering, Keimyung University) ;
  • Suh, Soong-Hyuck (Department of Chemical Engineering, Keimyung University)
  • 투고 : 2011.01.27
  • 심사 : 2011.03.07
  • 발행 : 2011.07.25
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초록

침투 가능한 수형 모델 유체의 방정식을 고찰하는 다양한 범위의 입자 충전 분을 ${\phi}$ 및 척력적 에너지 상수 ${\varepsilon}^*$에 대하여 분자 동력학 방법을 이용한 전산 모사를 수행하였다. 전산 모사로부터 얻어진 결과는 문헌에 보고된 고침투 근사식 및 저침투 근사식으로 알려진 두 가지의 한계적 이론식들과 직접 비교하였다. 낮은 척력적 에너지를 갖는 ${\varepsilon}^*$ <3.0의 경우 전산 모사 결과는 이들 두 이론식들과 일치하였으나, 반면 입자간 상호 포텐셜 에너지가 입자 자체 평균 운동 에너지의 두 배 이상 높은 척력적 에너지를 갖는 ${\varepsilon}^*{\geqq}3.0$의 경우 이들 이론식들 모두 전산 모사 결과를 재현하지 못하였다. 이는 특히 높은 입자 밀도와 높은 척력적 에너지를 갖는 ${\phi}{\geqq}0.7$ 및 ${\varepsilon}^*$=6.0의 경우 입자들의 클라스터 형성 및 자체 입자 배제 부피에 따른 비연속적 크기 효과에 기인되었다.

Molecular simulations via the molecular dynamics method have been carried out to an equation of state of penetrable-sphere model fluids over a wide range of packing fraction ${\phi}$ and finite repulsive energy ${\varepsilon}^*$. The resulting simulation data are compared to theoretical predictions from the two limiting cases of high- and low-penetrability approximations available in the literature. A good agreement between theoretical and simulation results is observed ill the case of ${\varepsilon}^*$ <3.0. However, for the highly repulsive energy systems of ${\varepsilon}^*{\geqq}3.0$, where the potential energy barrier is more than two times higher than the particle kinetic energy, a poor agreement is found due to the clustering formation and the non-continuum size effects in the dense systems of ${\phi}{\geqq}0.7$ and ${\varepsilon}^*$=6.0.

키워드

참고문헌

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