• چکیده (6)
• فهرست مطالب (7)
• فهرست جدول‌ها (10)
• فهرست شکل‌ها (11)
• فهرست علائم و اختصارات (14)
• فصل 1: مقدمه‌ای بر مبحث چگالش (15)
  • 1-1 تعریف و اهمیت موضوع (16)
  • 1-2 انواع چگالش (17)
    • 1-2-1 چگالش فیلمی (20)
    • 1-2-2 چگالش قطره‌ای و چالش ها (20)
  • 1-3 خیسش سطح و زاویه تماس (24)
  • 1-4 طول مویینگی (26)
  • 1-5 سطوح نانوساختار فرا آب‌گریز (28)
  • 1-6 ساختار پایان‌نامه (29)
• شکل 1-1 نمودار دسته بندی انواع مکانیسم های فرآیند چگالش. (18)
• شکل 1-2 تصویر شماتیک انواع فرآیندهای چگالش (الف) چگالش همگن به دلیل افت فشار در یک نازل بخار (ب) چگالش ناهمگن حجمی (پ) چگالش ناهمگن بر روی سطح مایع (ت) چگالش فیلمی و (ث) چگالش قطره ای بر روی دیواره‌ی سرد. (ج) مقایسه ضریب انتقال حرارت در چگالش فیلمی و ... (19)
• شکل 1-3 چرخه مراحل فرآیند چگالش قطره ای مربوط به بخار روی یک سطح سرد شیب دار [1]. (21)
• شکل 1-4 نمودار شماتیک نحوه بر هم کنش نیروهای وارد بر یک قطره روی سطح و زاویه تماس آن با سطح. (25)
• شکل 1-5 حالت های مختلف قرارگیری قطره روی سطح زبر (الف) حالت وِنزل (ب) حالت کَسی-بَکستِر. (26)
• فصل 2: مروری بر ادبیات (31)
  • 2-1 مقدمه (32)
  • 2-2 چگالش روی سطوح عامل‌دار (32)
    • 2-2-1 تک‌لایه‌های خود سوار (33)
      • جدول 2-1 خلاصه‌ای از روش‌های عامل‌دار کردن سطوح برای چگالش قطره‌ای. (34)
    • 2-2-2 پلیمرها (35)
    • 2-2-3 فلزات نجیب (36)
    • 2-2-4 انباشت یونی (37)
    • 2-2-5 اکسیدهای خاکی کمیاب (37)
  • 2-3 چگالش روی سطوح فرا آب‌گریز (38)
    • 2-3-1 طراحی شیمیایی سطح به‌منظور تشکیل بهتر قطرات (40)
    • 2-3-2 اثر شکل و حالت قطره بر رشد آن (42)
    • 2-3-3 حرکت و پرش قطره (43)
    • 2-3-4 بار قطرات جداشده از سطح (45)
  • 2-4 نگاهی به روش‌های گوناگون شبیه‌سازی پدیده‌ی تغییر فاز (47)
    • 2-4-1 روش‌های ماکروسکوپیک (48)
    • 2-4-2 روش‌های مزوسکوپیک (49)
    • 2-4-3 روش‌های مولکولی (51)
• فصل 2: (38)
  • 2-3 (38)
    • 2-3-1 (38)
    • 2-3-1-1- (38)
    • (a) (38)
      • شکل 2-1 حالت‌های مختلف خیسش در سطوح ساختاریافته، (a و d) حالت ونزِل، (b و e) حالت نیمه خیس و (c و f) حالت کَسی (معلق) [6] (38)
• شکل 2-2 سطوح ساخته شده و حالات مختلف قطرات روی ساختارهای مختلف. مقیاس شکل () 200 نانومتر، () 500 نانومتر، () 1 میکرومتر و () 10 میکرومتر. شکل‌های سمت راست حالت‌های مختلف قطرات را روی ساختاری شبیه () ولی با ضخامت ساختاری متفاوت نشان می‌دهد. ... (39)
• شکل 2-3 حالات مختلف رشد قطره در سطوح هیبرید با ساختار متفاوت. در نمونه بالایی و وسطی (فاصله‌ی میکروساختارها برابر 25 و 5/37) طی چگالش قطرات مرتباً رشد می کنند که مطلوب نیست. در نمونه پایینی (فاصله‌ی میکروساختارها برابر 50) قطرات پس از ... (41)
• شکل 2-4 ساختار یک نمونه از سطوح هیبرید. (الف) سطح هیبرید از نمای نزدیک و (ب) ساختار شیمیایی سطح هیبرید و محل مکان های آب‌گریز و آب‌دوست [8]. (42)
• شکل 2-5 مقایسه‌ی شار حرارتی به ازای حالات مختلف یک قطره، محاسبه‌شده با استفاده از مدل [6]. (43)
• شکل 2-6 مراحل مختلف تشکیل قطرات، از مرحله ماقبل برخورد تا بعد از جدا شدن [7]. (44)
• شکل 2-7 عکس‌برداری با میکروسکوپ الکترونی در طول زمان از چگالش فرا آب‌گریز. دوایر آبی‌رنگ مناطقی را نشان می‌دهند که قطرات در شرف جدا شدن هستند و دوایر قرمز نشان‌دهنده‌ی مناطقی هستند که قطرات از سطح جدا شده‌اند. (45)
• شکل 2-8 عکس‌برداری از ساختار سطح و مسیر پرش قطرات در چگالش فرا آب‌گریز [4]. (46)
• شکل 2-9 جدانمودن قطرات از سطح با استفاده از روش الکترووتینگ [3]. (47)
• شکل 2-10 مراحل مختلف انباشت اتم‌های کندانس بر روی سطح سرد [2]. (52)
• شکل 2-11 انواع مکانیسم‌های تشکیل قطرات در زیر یک سطح سرد [1]. (53)
• فصل 3: شبیه‌سازی دینامیک مولکولی (56)
  • 3-1 مقدمه (57)
  • 3-2 معادلات حرکت (58)
  • 3-3 محاسبه میدان نیرو (59)
    • 3-3-1 پتانسیل‌های پیوندی (60)
    • 3-3-2 پتانسیل‌های غیرپیوندی (61)
      • شکل 3-2 نمودار تغییر پتانسیل لنارد-جونز بر حسب فاصله‌ی بین دو ذره. (62)
  • 3-4 انتگرال‌گیری (65)
  • 3-5 هنگردهای آماری (66)
    • 3-5-1 ترموستات‌ها و باروستات‌ها (68)
  • 3-6 شرایط اولیه سیستم (70)
  • 3-7 شرط مرزی تناوبی (71)
    • شکل 3-3 سیستم تناوبی دوبعدی. مربع وسط، سلول مرجع است که با خروج ذرات از آن، تصویر همان ذره از سمت دیگر وارد می‌شود [81]. (72)
  • 3-8 محاسبه‌ی خواص ترمودینامیکی (73)
    • 3-8-1 انرژی (74)
    • 3-8-2 دما (75)
    • 3-8-3 فشار (75)
• فصل 3: (61)
  • 3-3 (61)
    • 3-3-1 (61)
    • 3-3-1-1- (61)
    • (a) (61)
      • شکل 3-1 انواع پتانسیل های پیوندی بین دو یا چند اتم. (61)
• فصل 4: اعتبارسنجی روش حل (76)
  • 4-1 مقدمه (77)
  • 4-2 روش شبیه‌سازی (78)
    • جدول 4-1 راهنمای نام‌گذاری حالات مختلف سطح ساختاریافته (78)
  • 4-3 مقایسه‌ی نتایج (80)
    • شکل 4-2 نمای قرارگیری قطره‌ی آب بر روی سطح ساختاریافته پس از تعادل در حالات مختلف (الف) P1H1 (ب) P1H2 (پ) P1H3 (ت) P1H4 (ث) P1H5 (ج) P2H1 (چ) P2H2 (ح) P2H3 (خ) P2H4 (د) P2H5 (ذ) P3H1 (ر) P3H2 (ز) P3H3 (ژ) P3H4 (س) P3H5. (81)
    • شکل 4-2 نمای قرارگیری قطره‌ی آب بر روی سطح ساختاریافته پس از تعادل در حالات مختلف (الف) P1H1 (ب) P1H2 (پ) P1H3 (ت) P1H4 (ث) P1H5 (ج) P2H1 (چ) P2H2 (ح) P2H3 (خ) P2H4 (د) P2H5 (ذ) P3H1 (ر) P3H2 (ز) P3H3 (ژ) P3H4 (س) P3H5. (81)
    • شکل 4-2 نمای قرارگیری قطره‌ی آب بر روی سطح ساختاریافته پس از تعادل در حالات مختلف (الف) P1H1 (ب) P1H2 (پ) P1H3 (ت) P1H4 (ث) P1H5 (ج) P2H1 (چ) P2H2 (ح) P2H3 (خ) P2H4 (د) P2H5 (ذ) P3H1 (ر) P3H2 (ز) P3H3 (ژ) P3H4 (س) P3H5. (81)
• فصل 4: (79)
  • 4-3 (79)
    • 4-3-1 (79)
    • 4-3-1-1- (79)
    • (a) (79)
      • شکل 4-1 نمای ایزوتروپیک از حالت اولیه‌ی قرارگیری مولکول‌های آب بر روی سطح گرافیتی. (79)
• شکل 4-2 (82)
• شکل 4-3 نمودار توزیع احتمال زاویه تماس در حالت (الف) P1 ، (ب) P2 و (پ) P3. (82)
• شکل 4-4 مقایسه و صحت سنجی مقادیر زاویه تماس با مرجع [5] در سه حالت (الف) P1 ، (ب) P2 و (پ) P3. (83)
• فصل 5: بررسی چگالش بر روی سطوح نانوساختار (84)
  • 5-1 مقدمه (85)
  • 5-2 روش شبیه‌سازی (85)
    • جدول 5-1 ابعاد دندانه در حالات مختلف ساختاریافتگی سطح سرد. (87)
    • جدول 5-2 مقادیر پارامترهای لنارد-جونز بین اتم‌ها [87]. (89)
  • 5-3 بررسی تأثیر ابعاد نانوساختارها (89)
    • شکل 5-3 تصویر x-z از سطح گرم و لایه‌ی تبخیر نشدنی سیال در زمان الف) 3 نانوثانیه و ب) 5 نانوثانیه. (92)
  • 5-4 بررسی تأثیر دمای سطح گرم (102)
  • 5-5 جمع‌بندی (108)
• فصل 5: (86)
  • 5-3 (86)
    • 5-3-1 (86)
    • 5-3-1-1- (86)
    • (a) (86)
      • شکل 5-1 موقعیت اولیه‌ی اتم ها در (الف) کل سیستم، (ب) سطح سرد، (پ) سطح چهاردندانه‌ای (Q) و (ت) سطح داغ. (86)
• شکل 5-2 نمای جانبی از فرآیند تبخیر و چگالش اتم ها از سطح گرم (K 130) به سطح سرد (K 85) برای حالت (الف) سطح تخت، (ب) تک‌دندانه-2، (پ) چهاردندانه-3 و (ت) تک‌دندانه-4. (90)
• شکل 5-3 (93)
• شکل 5-4 تغییرات دمای اتم های آرگون برای سطوح مختلف در دمای سطح گرم (K 130) و سطح سرد (K 85). (93)
• شکل 5-5 تصویر حرکت اتم ها در فرآیند چگالش بر روی سطح تک‌دندانه-3 در زمان‌ الف) شروع فرآیند، ب) 5/0 ، پ) 8/0 ، ت) 1 ، ث) 5/1 و ج) 5 نانوثانیه. (94)
• شکل 5-6 نمودار چگالی تعداد بر حسب ارتفاع برای دمای سطح گرم (K 130) و سطح سرد (K 85) روی سطح (الف) تخت، (ب) تک‌دندانه-3، (پ) چهاردندانه-4 و (ت) تک‌دندانه-5. (95)
• شکل 5-7 نمودار چگالی تعداد بر حسب ارتفاع برای دمای سطح گرم (K 130) و سطح سرد (K 85) روی سطح (الف) تک‌دندانه-1، (ب) تک‌دندانه-2، (پ) چهاردندانه-2 و (ت) چهاردندانه-3. (97)
• شکل 5-8 نمودار تعداد اتم های آرگون مایع بر حسب زمان برای دمای سطح گرم (K 130) و سطح سرد (K 85) در حالت‌های الف) تخت، تک‌دندانه-2 و تک‌دندانه-4 ب) تخت، تک‌دندانه-1 و تک‌دندانه-3 پ) تخت، تک‌دندانه-4 و تک‌دندانه-5 ت) تخت، تک‌دندانه-3 و تک‌دندانه-4. (98)
• شکل 5-9 نمودار تعداد اتم های آرگون مایع بر حسب زمان برای دمای سطح گرم (K 130) و سطح سرد (K 85) در حالت‌های الف) تخت، تک‌دندانه-2 و چهاردندانه-2 ب) تخت، تک‌دندانه-3 و چهار‌دندانه-3 پ) تخت، تک‌دندانه-4 و چهار‌دندانه-4 ت) چهار‌دندانه-2، چهار‌دندانه-3 و چ... (100)
• شکل 5-10 نمودار تعداد اتم های آرگون مایع بر حسب زمان برای دمای سطح گرم (K 130) و سطح سرد (K 85) روی سطوح تک‌دندانه-3، تک‌دندانه-4 و چهاردندانه-3. (101)
• شکل 5-11 تصویر مقطع x-z سطح نانوساختار پس از 5 نانوثانیه از شروع فرآیند الف) تک‌دندانه-1، ب) تک‌دندانه-3، پ) تک‌دندانه-5، ت) چهاردندانه-2، ث) چهاردندانه-3 و ج) چهاردندانه-4. (102)
• شکل 5-12 نمای جانبی از فرآیند تبخیر و چگالش اتم ها از سطح گرم (K 300) به سطح سرد (K 85) برای سطح الف) تک‌دندانه-2 و ب) چهاردندانه-3. (104)
• شکل 5-13 تغییرات دمای آرگون بر حسب زمان در حالت دمای سطح گرم (K 300) و دمای سطح سرد (K 85). (105)
• شکل 5-14 نمودار تعداد اتم های آرگون مایع بر حسب زمان برای دمای سطح گرم (K 300) و سطح سرد (K 85) در حالت‌های الف) تخت، تک‌دندانه-2 و تک‌دندانه-4 ب) تخت، تک‌دندانه-1 و تک‌دندانه-3 پ) تخت، تک‌دندانه-4 و تک‌دندانه-5 ت) تخت، تک‌دندانه-3 و تک‌دندانه-4. (106)
• شکل 5-15 نمودار تعداد اتم های آرگون مایع بر حسب زمان برای دمای سطح گرم (K 300) و سطح سرد (K 85) در حالت‌های الف) تخت، تک‌دندانه-2 و چهاردندانه-2 ب) تخت، تک‌دندانه-3 و چهار‌دندانه-3 پ) تخت، تک‌دندانه-4 و چهار‌دندانه-4 ت) چهار‌دندانه-2، چهار‌دندانه-3 و ... (107)
• شکل 5-16 نمودار چگالی تعداد بر حسب ارتفاع برای دمای سطح گرم (K 300) و سطح سرد (K 85) در حالت سطح تخت. (108)
• فصل 6: نتیجه‌گیری و ارائه‌ی پیشنهادها (110)
  • 6-1 مقدمه (111)
  • 6-2 نتیجه‌گیری (112)
  • 6-3 پیشنهاد‌ها (113)
• مراجع (114)
• مقاله (121)
  • ,ϕ,r.-ij.=4,ε-ij.,,,,,σ-ij.-r..-12.-,,,,σ-ij.-r..-6.. (1) (123)
  • The kinetic energy of heat source atoms is transferred to the liquid by conduction wall; thus, the argon atoms in the liquid film can leave their positions and scatter in the vapor region. In addition, the vapor atoms kinetic energy is transferred to... (123)