Original title: Computation of the density profiles of nano-droplets using the gradient theory: numerical solution in transformed variables
Translated title: Výpočet hustotních profilů nano-kapiček použitím gradientní teorie: numerické řešení v transformovaných proměnných
Authors: Hrubý, Jan
Document type: Papers
Conference/Event: Conference TOPICAL PROBLEMS OF FLUID MECHANICS 2007, Praha (CZ), 2007-02-28 / 2007-03-02
Year: 2007
Language: eng
Abstract: [eng] [cze]
The Cahn-Hilliard gradient theory extends the continuum fluid mechanics and thermodynamics to objects of typical dimensions of 1 nm. The present investigation concerns the computation of the density profile of a equilibrium spherical case (droplet, bubble). The solution for this case reduces to a single second-order ordinary differential equation (ODE) with boundary conditions. To overcome computational difficulties due to the tremendous difference of thermodynamic properties of the liquid and vapor phases at low temperatures, we suggest some mathematical transforms. Using these transforms, the right-hand side of the ODE becomes well-behaved and the numerical solution is converging. Cahn-Hilliardova gradientní teorie umožňuje použití kontinuální mechaniky tekutin a termodynamiky pro objekty s typickými rozměry 1 nm. Tento výzkum se týká výpočtu profilu hustoty při rovnovážném sférickém případu (kapka, bublinka). Řešení se v tomto případě redukuje na jednu obyčejnou diferenciální rovnici (ODE) druhého řádu s okrajovými podmínkami. Pro překonání výpočetních problémů způsobených obrovským rozdílem termodynamických vlastností kapaliny a páry při nízkých teplotách navrhujeme určité matematické transformace. Použitím těchto transformací se zlepší chování pravé strany ODE a numerické řešení konverguje.
Keywords: gradient theory; nano-droplet; nucleation
Project no.: CEZ:AV0Z20760514 (CEP), GA101/05/2214 (CEP), 1P04LA214 (CEP)
Funding provider: GA ČR, GA MŠk
Host item entry: Conference TOPICAL PROBLEMS OF FLUID MECHANICS 2007, ISBN 978-80-87012-04-8

Institution: Institute of Thermomechanics AS ČR (web)
Document availability information: Fulltext is available at the institute of the Academy of Sciences.
Original record: http://hdl.handle.net/11104/0147605

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-37331


The record appears in these collections:
Research > Institutes ASCR > Institute of Thermomechanics
Conference materials > Papers