THE ROBUSTNESS ASSESSMENT FOR EVENT DRIVEN MOLECULAR DYNAMICS BY CALCULATING SPEED OF SOUND

Authors : Volkan Ramazan Akkaya, Ilyas Kandemir

Pages : 224-230

Doi:10.22531/muglajsci.466173

View : 29 | Download : 9

Publication Date : 2018-12-19

Article Type : Research

Abstract :Olay güdümlü moleküler dinamik (OGMD) gazların kinetik teorisinden türetilen moleküler dinamiğin (MD) özel bir uygulamasıdır. Navier-Stokes denklemlerinin klasik çözümü yüksek Knudsen (Kn) akışlarında başarısız olurken, OGMD tüm akış rejimi için geçerlidir. Etkileşim potansiyellerinin süreksiz ve sadece temas anında mevcut olduğu kabul edilir.  Bu sayede molekül yörüngeleri doğrusaldır. Bu klasik MD’nin aksine büyük sistemlerin simülasyonunu mümkün kılar. Molekül etkileşimleri, etkileşim zamanları ve çiftleri deterministik olarak öngörülebilirdir. Diatomik ve poliatomik moleküller uyarlanan bir enerji gevşeme düzeni ile modellenir. Muhtemel olay zamanlarının hesabı ve en erken olanın seçimi simülasyonun en çok zaman alan adımlarıdır. Hesaplama hızını geliştirmek amacıyla bu çalışmada bir hücre bölümleme metodolojisi ve öncelik kuyruğu yapısı simülasyona uyarlanmıştır. Uyarlamaların performans üzerine etkileri incelenmiş ve optimum süreç parametreleri belirlenmiştir; öncelik kuyruğunun kullanılması durumunda maksimum hesaplama performansı için hücre sayısının molekül sayısından fazla olması gerekmektedir. Uyarlamaların sağlamlık değerlendirmesi gerçek bir problem ile yapılmıştır. Kapalı geometrilerdeki aşırı yoğunluk farkı mühendislikte geniş bir kullanım alanı bulmakla birlikte karmaşık doğasından dolayı stres testi için uygun bir örnektir. Bu çalışma OGMD simülasyonları kullanarak diatomik bir gaz ile doldurulmuş şok tüpünde ses hızının hesaplanmasını ele almaktadır. Sonuçların teorik değerlerle mükemmel olarak uyum göstermiş olması sağlamlığı doğrulamaktadır.
Keywords : Olay Güdümlü Moleküler Dinamik Simülasyonları, Şok tüpü, Ses hızı, Diatomik gazlar