Simulación de Cadenas de Polímero Individuales y Soluciones de Polímero con Dinámica de Partículas Disipativas Suavizadas
Autores: Litvinov, Sergey; Xie, Qingguang; Hu, Xiangyu; Adams, Nikolaus; Ellero, Marco
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2016
Acceso abierto
Artículo científico
2016
Simulación de Cadenas de Polímero Individuales y Soluciones de Polímero con Dinámica de Partículas Disipativas Suavizadas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Modelo
Molécula de polímero
Solución
SDPD
Simulaciones
Propiedades reológicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En un trabajo anterior (Litvinov et al., Phys.Rev.E 77, 066703 (2008)), se presentó un modelo para una molécula de polímero en solución basado en el método de dinámica de partículas disipativas suavizadas (SDPD). En el presente artículo, mostramos que el modelo se puede extender a situaciones tridimensionales y simular efectivamente soluciones de polímeros diluidos y concentrados. Para un polímero aislado suspendido, las propiedades estáticas y dinámicas calculadas concuerdan bien con estudios numéricos previos y predicciones teóricas basadas en el modelo de Zimm. Esto implica que las interacciones hidrodinámicas están completamente desarrolladas y reproducidas correctamente bajo las condiciones simuladas actuales. También se realizan simulaciones de soluciones y fundidos de polímeros utilizando un sistema de flujo de Poiseuille inverso. Las propiedades reológicas constantes resultantes (viscosidad, coeficientes de tensión normal) se extraen de las simulaciones y los resultados se comparan con los estudios numéricos previos, mostrando buenos resultados.
Descripción
En un trabajo anterior (Litvinov et al., Phys.Rev.E 77, 066703 (2008)), se presentó un modelo para una molécula de polímero en solución basado en el método de dinámica de partículas disipativas suavizadas (SDPD). En el presente artículo, mostramos que el modelo se puede extender a situaciones tridimensionales y simular efectivamente soluciones de polímeros diluidos y concentrados. Para un polímero aislado suspendido, las propiedades estáticas y dinámicas calculadas concuerdan bien con estudios numéricos previos y predicciones teóricas basadas en el modelo de Zimm. Esto implica que las interacciones hidrodinámicas están completamente desarrolladas y reproducidas correctamente bajo las condiciones simuladas actuales. También se realizan simulaciones de soluciones y fundidos de polímeros utilizando un sistema de flujo de Poiseuille inverso. Las propiedades reológicas constantes resultantes (viscosidad, coeficientes de tensión normal) se extraen de las simulaciones y los resultados se comparan con los estudios numéricos previos, mostrando buenos resultados.