The first and second collisions of three atoms after departure from the surface of the condensed phase

Abstract

Важную роль в процессах массопереноса играет взаимодействие молекул с поверхностями систем и с поверхностью конденсированной фазы при испарении вещества. Интенсивность испарения вещества зависит от температуры поверхности, т.е. от количества молекул, вылетающих с единицы поверхности. Значительную роль в процессе испарения играют первые и вторые столкновения молекул, вылетающие с поверхности, которые образуют слой Кнудсена над поверхностью. В представленной работе, на основе модели жестких сфер, проведен анализ плотностей распределений столкновений трех атомов, одновременно вылетающих с поверхности конденсированной фазы во времени и в пространстве. Получены плотности распределений первых и вторых столкновений атомов во времени и в пространстве в зависимости от температуры поверхности и размера области вылета. Компьютерные эксперименты проводились методом Монте-Карло. Для получения результатов был разработан параллельный алгоритм, адаптированный к расчетам на графических процессорах с технологией CUDA. An important role in the processes of heat and mass transfer is played by the interaction of molecules with the surfaces of systems and with the surface of the condensed phase during the evaporation of substance. The intensity of evaporation of the substance depends on the surface temperature, i.e. on the number of molecules departing from a unit of the surface. A significant role in the evaporation process is played by the first and second collisions of molecules departing from the surface, which form a Knudsen layer above the surface. In the presented work, the analysis of the collision densities of three atoms, simultaneously escaping from the surface of the condensed phase in time and space, has been carried out on the basis of the model of rigid spheres. The distribution of the first density and the second collision of atoms in time and space, depending on the surface temperature and the size of the departure area, have been obtained. Computer experiments were carried out using the Monte Carlo method. To obtain the results, a parallel algorithm adapted to calculations on graphics processors with CUDA technology was developed.