線性分子及其混合物汽液相平衡的Monte Carlo模擬.pdf

1、本文用恒NVT正則系綜MonteCarlo方法模擬線性分子的相平衡特性。模擬對(duì)象包括兩個(gè)線性分子體系和一個(gè)二元混合物體系。模擬程序是在球形分子模型的基礎(chǔ)上運(yùn)用Fortran語言編寫的。 在模擬中，用Widom檢測粒子法算出體系的化學(xué)勢；勢能函數(shù)選擇Lennard-Jones模型；模擬箱中分子數(shù)為256個(gè)；初始構(gòu)型為面心立方結(jié)構(gòu)；并采用Metropolis抽樣法對(duì)線性分子模型進(jìn)行模擬。模擬的重點(diǎn)是建立線性分子勢能模型：由于每一個(gè)分

2、子中含有幾個(gè)Lennard-Jones作用點(diǎn)，為了能夠準(zhǔn)確描述各個(gè)作用點(diǎn)之間的相互作用，在程序中對(duì)線性分子引入了周期邊界條件、球狀勢能截?cái)?、長程校正等模擬方法和技巧。在充分考慮分子移動(dòng)過程中可能存在的點(diǎn)-點(diǎn)重疊之后，最終完成了線性分子MonteCarlo模擬程序的設(shè)計(jì)和編寫。在單組分模擬程序的基礎(chǔ)上，通過采用適當(dāng)?shù)幕旌弦?guī)則和正確的化學(xué)勢計(jì)算方法從而編寫出混合物體系的模擬程序。具體來說，論文對(duì)Widom檢測粒子法進(jìn)行改進(jìn)，在化學(xué)勢模擬計(jì)算

3、中依次插入正丁烷和正戊烷分子，從而獲得二組分體系的化學(xué)勢。 本文在六個(gè)不同的溫度下，分別對(duì)正丁烷、乙烷進(jìn)行了模擬：得出以上兩個(gè)體系在相平衡條件下的P-V-T關(guān)系，并作出相圖。通過與實(shí)驗(yàn)值的比較可以看出，模擬結(jié)果的誤差較小。二元混合物體系是在不同組成下進(jìn)行模擬的，最后得出了正丁烷-正戊烷混合物在298.15K時(shí)的汽液相平衡的性質(zhì)，并繪制相圖。模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值較為吻合。 雖然MonteCarlo模擬存在諸如計(jì)算時(shí)間長、控制參