Matematické modelování fázových rozhraní

školitel: Ing. Jan Hrubý, CSc.
e-mail: zobrazit e-mail
typ práce: dizertační práce
zaměření: MI_MM
klíčová slova: fázová rozhraní, fázové přechody, nukleace, klasická teorie hustotního funkcionálu, teorie gradientu hustoty, molekulárn
odkaz: http://www.it.cas.cz/en/hruby?q=cs/user/1724
popis: Cílem práce bude vytvoření matematických modelů fázových rozhraní mezi tekutými fázemi (kapalina-pára, kapalina-kapalina), případně mezi tuhou fází a tekutou fází, na různých úrovních zjednodušení – od molekulární dynamiky (MD) přes klasickou teorii hustotního potenciálu (DFT), teorii gradientu hustoty (GT) až po Gibbsovský popis, upřesnění předpokladů a případné doplnění zjednodušených teorií a vyvození důsledků pro popis kinetiky fázových přechodů a případně dalších procesů na mesoskopickém měřítku. Matematické modely budou vyvíjeny pro reálné látky umožňující porovnání s experimentem. V případě MD půjde zejména o vyhodnocení dynamického tvaru fázového rozhraní – kapilárních vln, separaci jejich vlivu na profily hustot a koncentrací, určení vlivu velikosti systému. V případě DFT a GT půjde zejména o vývoj efektivních numerických metod pro řešení Eulerových-Lagrangeových rovnic, porovnání těchto metod a porovnání s MD a experimentálními výsledky. Práce bude řešena v rámci částečného pracovního úvazku v Ústavu termomechaniky AV ČR a stáží na spolupracujících pracovištích - Universität Stuttgart (prof. J. Gross), Ruhr Universität Bochum (prof. R. Span), Eindhoven University of Technology (prof. D. Smeulders).
literatura: J.R.Solana: Perturbation Theories for the Thermodynamic Properties of Fluids and Solids. CRC Press, 2013
H. T. Davis, Statistical Mechanics of Phases, Interfaces, and Thin Films. VCH, New York, 1996.
K. R. Mecke and S. Dietrich: Effective Hamiltonian for liquid-vapor interfaces. Phys. Rev. E 59, 6766 (1999)
J. Gross: A density functional theory for vapor-liquid interfaces using the PC-SAFT equation of state. J. Chem. Phys. 131, 204705 (2009)
J. Hrubý, D. G. Labetski and M. E. H. van Dongen J. Chem. Phys. 127, 164720 (2007)
naposledy změněno: 21.12.2015 14:10:41

za obsah této stránky zodpovídá: Ľubomíra Dvořáková | naposledy změněno: 12.9.2011
Trojanova 13, 120 00 Praha 2, tel. 224 358 540, pevná linka 224 923 098, fax 234 358 643
České vysoké učení technické v Praze | Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská | Katedra matematiky