Эффективная молекулярно-динамическая модель ионных растворов для крупномасштабных расчетов

Abstract

Предложена модель ионных растворов, которая может быть использована для расчета течений водных растворов солей в различных наноструктурах. Потенциал взаимодействия модели включает потенциал Леннарда-Джонса и осредненные по углу диполь-дипольное и ион-дипольное взаимодействия. Получены параметры потенциала Леннарда-Джонса для различных ионов. Приведены результаты расчетов характеристик водных растворов при различных концентрациях солей с использованием метода молекулярной динамики. Показано, что вычисленные значения параметров гидратных оболочек ионов хорошо согласуются с теоретическими и экспериментальными данными при концентрации солей до 1 моль/кг. Описана используемая в расчетах вычислительная схема. Показано, что расчеты по предложенной модели требуют меньшего количества вычислительных ресурсов по сравнению со стандартными моделями ионных растворов.