二元烷烴體系相變的分子動力學模擬.pdf

1、相變儲能技術是利用相變儲能物質相變時吸熱和放熱來儲存和釋放能量的技術。相變儲能技術在太陽能、建筑節(jié)能、工業(yè)余熱和紡織業(yè)等領域都有廣泛應用。石蠟是常用的有機相變儲能物質，主要由直鏈烷烴混合而成，可用通式CnH2n+2表示。在實際應用中，總是希望相變儲能物質具有與相應工況匹配的相變溫度，通過各種有機物的混合可以調節(jié)相變溫度，因此，對有機相變物質混合比例的研究，從而獲取具有特定相變溫度的混合物，有助于相變儲能技術的進一步應用。與傳統(tǒng)研究有機混

2、合物相變溫度的差示掃描量熱法（DSC)和動態(tài)熱機械分析法(DMA)不同，本文采用分子動力學模擬(MD)方法進行研究。
　　 模擬勢函數(shù)為包含了分子間作用力L-J力場和分子內作用力OPLS力場的ORGANIC勢函數(shù)；求解運動方程采用校正預測法，校正次數(shù)為5；溫度控制采用速度標定法；壓力控制為Parrinello-Rahman 方法；應用周期性邊界條件。
　　 本文研究共包括兩個部分。第一部分模擬計算采用等溫等壓(NTP)系

3、綜對十七烷、十五烷及十七烷/十五烷混合體系（共6個體系，530個碳氫粒子）的相變行為進行模擬研究，溫度范圍為310K～270K，溫度間隔為5K。根據(jù)各體系自擴散系數(shù)和比體積隨溫度的突變，確定了各混合體系的相變溫度點。純物質相變溫度與實驗值吻合。與此同時，通過統(tǒng)計十七烷體系粒子運動的內坐標，獲得了十七烷分子鍵長、扭曲鍵角以及二面角隨溫度變化趨勢，對純物質在熔化過程中的微觀結構變化進行了討論。
　　 第二部分模擬計算采用等溫等體積(