Classical and reactive molecular dynamics: Principles and applications in combustion and energy systems

نویسندگان

چکیده

Molecular dynamics (MD) has evolved into a ubiquitous, versatile and powerful computational method for fundamental research in science branches such as biology, chemistry, biomedicine physics over the past 60 years. Powered by rapidly advanced supercomputing technologies recent decades, MD entered engineering domain first-principle predictive material properties, physicochemical processes, even design tool. Such developments have far-reaching consequences, are covered first time present paper, with focus on combustion energy systems encompassing topics like gas/liquid/solid fuel oxidation, pyrolysis, catalytic combustion, heterogeneous electrochemistry, nanoparticle synthesis, heat transfer, phase change, fluid mechanics. First, theoretical framework of methodology is described systemically, covering both classical reactive MD. The emphasis development force field (ReaxFF) MD, which enables chemical reactions to be simulated within framework, utilizing quantum chemistry calculations and/or experimental data training. Second, details numerical methods, boundary conditions, post-processing costs simulations provided. This followed critical review selected applications methods systems. It demonstrated that ReaxFF been successfully deployed gain insights pyrolysis oxidation fuels, revealing detailed changes pathways. Moreover, complex physico-chemical dynamic processes reactions, soot formation, flame synthesis nanoparticles made plainly visible from an atomistic perspective. Flow, transfer change phenomena also scrutinized simulations. Unprecedented nanoscale droplet collision, evaporation, CO2 capture storage under subcritical supercritical conditions examined at atomic level. Finally, outlook discussed context emerging computing platforms, machine learning multiscale modelling.

برای دانلود رایگان متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

supply and demand security of energy in central asia and the caucasus

امنیت انرژی به معنی عرضه مداوم و پایدار همراه با قیمت های معقول در حامل های انرژی، که تهدیدات امنیتی، سیاسی، اقتصادی، محیط زیستی و روانی را کاهش دهد. امروزه نفت و گاز تنها، کالای تجاری نیست بلکه بعنوان ابزار سیاسی مورد استفاده قرار می گیرد.اختلاف میان روسیه و اکراین بر سر انرژی در ژانویه 2006، تهدیدی برای امنیت انرژی اروپا ایجاد کرد. در این تحقیق ما تلاش کردیم که نقش انرژی آسیای میانه و قفقاز ر...

15 صفحه اول

economic optimization and energy consumption in tray dryers

دراین پروژه به بررسی مدل سازی خشک کردن مواد غذایی با استفاده از هوای خشک در خشک کن آزمایشگاهی نوع سینی دار پرداخته شده است. برای آنالیز انتقال رطوبت در طی خشک شدن به طریق جابجایی، یک مدل لایه نازک برای انتقال رطوبت، مبتنی بر معادله نفوذ فیک در نظر گفته شده است که شامل انتقال همزمان جرم و انرژی بین فاز جامد و گاز می باشد. پروفایل دما و رطوبت برای سه نوع ماده غذایی شامل سیب زمینی، سیب و موز در طی...

15 صفحه اول

investigation of single-user and multi-user detection methods in mc-cdma systems and comparison of their performances

در این پایان نامه به بررسی روش های آشکارسازی در سیستم های mc-cdma می پردازیم. با توجه به ماهیت آشکارسازی در این سیستم ها، تکنیک های آشکارسازی را می توان به دو دسته ی اصلی تقسیم نمود: آشکارسازی سیگنال ارسالی یک کاربر مطلوب بدون در نظر گرفتن اطلاعاتی در مورد سایر کاربران تداخل کننده که از آن ها به عنوان آشکارساز های تک کاربره یاد می شود و همچنین آشکارسازی سیگنال ارسالی همه ی کاربران فعال موجود در...

manipulation in dubbing and subtitling

پژوهش حاضر در چارچوب مکتب دستکاری قرار گرفت و با استفاده از تقسیم بندی دوکات (2007) از شیوه های دستکاری، به دنبال یافتن پاسخ برای پرسش های زیر بود: 1-رایج ترین شیوه دستکاری در دوبله فیلم ها کدام است؟ 2-رایج ترین شیوه دستکاری در زیرنویس فیلم ها کدام است؟ 3-دستکاری در دوبله فیلم ها رایج تر است یا در زیرنویس آن ها؟ این پژوهش از نوع تحقیقات توصیفی- مقایسه ای و پیکره ای می باشد. پیکره تحقیق شا...

assessing political stability and instability in central asia and caucasus; case study, azerbaijan and kyrgyzstan

منطقه ی آسیای مرکزی وقفقاز به عنوان منطقه ای تاریخی و به دلیل دارا بودن ذخایر عظیم هیدرو کربنی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. کشورهای این منطقه از عوامل عمده ی بی ثباتی نظیر عوامل جغرافیایی، اقتصادی، امنیتی، اجتماعی و سیاسی رنج می برند. پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی کشورهای منطقه از نعمت استقلال ناخواسته ای برخوردار شدند که مشکلات فوق را برای آن ها چندین برابر می کرد. در این روند برخی از این...

15 صفحه اول

ذخیره در منابع من


  با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ژورنال

عنوان ژورنال: Progress in Energy and Combustion Science

سال: 2023

ISSN: ['0360-1285', '1873-216X']

DOI: https://doi.org/10.1016/j.pecs.2023.101084