流體汽液相平衡的分子模擬研究.pdf

1、化學工程工作者迫切需要從分子水平來研究流體體系的微觀結(jié)構(gòu)、宏觀熱力學性質(zhì)及傳遞性質(zhì)。計算機分子模擬通過研究體系的微觀性質(zhì)而得到體系的宏觀熱力學性質(zhì)，其已漸成為與實驗研究及理論研究相媲美的，認識熱力學體系物理規(guī)律的第三種重要方法。 吉布斯系綜蒙特卡羅模擬方法及構(gòu)型偏倚蒙特卡羅模擬方法實質(zhì)上都是構(gòu)象搜索模擬方法。本文采用吉布斯系綜蒙特卡羅模擬結(jié)合構(gòu)型偏倚蒙特卡羅模擬方法，較為系統(tǒng)地模擬計算了純H2O及二元混合物n-C7H16/ n-

2、C5H12、n-C7H16/ n-C6H14、CO2/ CH3OCH3、CO2/C3H8及CO2/CH3COCH3流體體系在一系列溫度與壓力范圍下的汽液相平衡。并采用間接的NVT 蒙特卡羅方法，計算了水在300K下的原子對徑向分布函數(shù)。 模擬過程中，分別采用Lennard-Jones勢能模型(或Buckingham Exp-6勢能模型)及哥倫布勢能函數(shù)計算分子間的非電荷近程相互作用勢能及電荷間的近程作用勢能。并分別采用Theod

3、orou and Suter論述的長程校正方法及Ewald 加和方法計算分子間非電荷長程作用及電荷長程作用。模擬體系的模型分子結(jié)構(gòu)均采用Configrational-bias分子增長方法產(chǎn)生。 將一系列的模擬數(shù)據(jù)與實驗數(shù)據(jù)進行了詳細對比，結(jié)果表明，兩者吻合較好。本文所采用的方法和模擬手段可以用來預(yù)測不太復(fù)雜二元體系的汽液相平衡，具有一定工業(yè)應(yīng)用前景。同時，本文研究也為進一步深入研究更為復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)及工業(yè)上重要的流體體系的相平衡性