การจำลองระดับโมเลกุลของของไหล
3(3-0-9)
เงื่อนไข: โดยความเห็นชอบของสาขาวิชา
บทนำเกี่ยวกับการจำลองของไหลโดยใช้คอมพิวเตอร์ แบบจำลองของระบบและแรงกระทำระหว่างโมเลกุล กลศาสตร์เชิงสถิติ การจำลองระดับโมเลกุล หลักการของวิธีมัลติคาร์โล ระบบต่าง ๆ สำหรับการจำลองโดยวิธีมัลติคาร์โล เทคนิคในการจำลองระดับโมเลกุล และการประยุกต์ใช้การจำลองระดับโมเลกุลของของไหล
เค้าโครงรายวิชา
1. บทนำเกี่ยวกับการจำลองของไหลโดยใช้คอมพิวเตอร์ (4 ชั่วโมง)
2. กลศาสตร์เชิงสถิติ (4 ชั่วโมง)
3. การจำลองระดับโมเลกุล (2 ชั่วโมง)
4. หลักการของวิธีมัลติคาร์โล (6 ชั่วโมง)
5. ระบบต่าง ๆ สำหรับการจำลองโดยวิธีมัลติคาร์โล (6 ชั่วโมง)
6. เทคนิคในการจำลองระดับโมเลกุล (6 ชั่วโมง)
7. การประยุกต์ใช้การจำลองระดับโมเลกุลของของไหล (8 ชั่วโมง)
ผลสัมฤทธิ์การเรียนรู้
1. สามารถเลือกใช้แบบจำลองพลังงานศักย์เพื่อคำนวณหาแรงกระทำระหว่างโมเลกุลของของไหลทั้งที่เป็นโมเลกุลประเภทเดียวกันและต่างกัน
2. เข้าใจถึงความสัมพันธ์ระหว่างเทอร์โมไดนามิคส์เชิงสถิติกับเทอร์โมได้นามิคส์เชิงมหภาคและสามารถอธิบายความเกี่ยวข้องกันได้ และสามารถคำนวณหาคุณสมบัติของระบบมหภาคจากฟังก์ชั่นพาติชั่นระดับโมเลกุลได้
3. เข้าใจหลักการของวิธีมัลติคาร์โลในการสร้างแบบจำลองระดับโมเลกุลของของไหล และสามารถประยุกต์ใช้กับปัญหาทางด้านวิศวกรรมและชีวิตจริงได้
4. สามารถพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์โดยใช้วิธีมัลติคาร์โลในการสร้างแบบจำลองเพื่อแก้ปัญหาที่กำหนดให้ได้และสามารถอภิปรายถึงผลลัพธ์ที่ได้
Molecular Simulation of Fluid
Condition: Consent of the School
Introduction to computer simulation of fluids, model systems and interaction potential. Statistical Mechanics Molecular Simulation, Monte Carlo simulation, various ensembles for Monte Carlo Simulation. Simulation techniques and application of Molecular Simulation of Fluids
Course Outline
1. Introduction to computer simulation of fluids (4 hours)
2. Statistical mechanics (4 hours)
3. Molecular simulation (2 hours)
4. Monte Carlo simulations (6 hours)
5. Various ensembles for monte Carlo simulation (6 hours)
6. Simulation techniques (6 hours)
7. Application of molecular simulation of fluids (8 hours)
Learning Outcomes
1. Be competent in using the potential models to calculate the interaction between fluids either the same or different types of molecule.
2. Understand the relation of statistical thermodynamics and classical thermodynamics and explain the connection between them, and be able to compute the macroscopic properties from partition functions of molecular system.
3. Understand the algorithm and acceptance rules of Canonical ensemble, Gibbs ensemble and Grand Canonical ensemble and apply them in larger engineering problems and real life examples.
4. For a given engineering problem be able to develop the Monte Carlo simulation program and interpret the simulation results in term of real behavior.