二元烷烴體系相變的分子動(dòng)力學(xué)模擬.pdf

1、相變儲(chǔ)能技術(shù)是利用相變儲(chǔ)能物質(zhì)相變時(shí)吸熱和放熱來儲(chǔ)存和釋放能量的技術(shù)。相變儲(chǔ)能技術(shù)在太陽能、建筑節(jié)能、工業(yè)余熱和紡織業(yè)等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。石蠟是常用的有機(jī)相變儲(chǔ)能物質(zhì)，主要由直鏈烷烴混合而成，可用通式CnH2n+2表示。在實(shí)際應(yīng)用中，總是希望相變儲(chǔ)能物質(zhì)具有與相應(yīng)工況匹配的相變溫度，通過各種有機(jī)物的混合可以調(diào)節(jié)相變溫度，因此，對有機(jī)相變物質(zhì)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(chǔ)能技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用。與傳統(tǒng)研究有機(jī)混

2、合物相變溫度的差示掃描量熱法（DSC)和動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析法(DMA)不同，本文采用分子動(dòng)力學(xué)模擬(MD)方法進(jìn)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(nèi)作用力OPLS力場的ORGANIC勢函數(shù)；求解運(yùn)動(dòng)方程采用校正預(yù)測法，校正次數(shù)為5；溫度控制采用速度標(biāo)定法；壓力控制為Parrinello-Rahman 方法；應(yīng)用周期性邊界條件。
　　 本文研究共包括兩個(gè)部分。第一部分模擬計(jì)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(gè)體系，530個(gè)碳?xì)淞Ｗ樱┑南嘧冃袨檫M(jìn)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(kuò)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(diǎn)。純物質(zhì)相變溫度與實(shí)驗(yàn)值吻合。與此同時(shí)，通過統(tǒng)計(jì)十七烷體系粒子運(yùn)動(dòng)的內(nèi)坐標(biāo)，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(zhì)在熔化過程中的微觀結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行了討論。
　　 第二部分模擬計(jì)算采用等溫等體積(