高温物理气相合成Ag纳米颗粒的Monte Carlo-GPU并行模拟

高温物理气相合成是合成纳米颗粒的重要方法之一,该过程包含复杂的成核、生长、凝并等颗粒动力学事件,对其进行精准、快速的数值模拟具有重要的指导意义。基于群平衡Monte Carlo方法,本研究采用GPU统一计算设备架构(CUDA)并行算法模拟Ag纳米颗粒的高温物理气相合成过程。为了提高计算效率,颗粒凝并事件考虑了快速Monte Carlo方法。该方法能够很好地描述纳米颗粒的高温物理气相合成过程,与实验测量对比表明,模拟结果基本吻合颗粒群尺度分布,计算速率平均提高13.8%。

气相合成铋纳米颗粒的多维MonteCarlo模拟

气相合成是纳米颗粒的主要生产途经之一,对其复杂颗粒动力学事件及气固多相流过程的模拟具有重要指导意义。本研究首次提出了群平衡Monte Carlo下的高效颗粒迁移方法,在GPU架构下进行了气相合成铋纳米颗粒的多维CFD-PBMC模拟。作为颗粒合成源头事件,比较了不同成核模型对纳米颗粒的影响,成核速率的差异直接影响了成核区域大小及蒸气浓度分布,使得停留时间较长的边界处颗粒差异显著。与实验测量结果对比,当前模拟颗粒浓度均偏高而体积偏小。