亚超临界环境下气液界面特性的分子动力学模拟.pdf

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1、犬ｉｌ裡；大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ／＾＼Ｉ＜■ｈｈｍｈｏｉｈＩ亚／超临界环境下气液界面特性的分子动力学模拟工程热物理、／丨丨学科去作者姓名指忌教师解茂昭教授２０１５年６月答辩日期大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的

2、研究成果，也不包含其他巳申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：亚／超环境下气液界面特性的分子动力学模拟作者签名：日期：年，月大连理工大学硕士学位论文摘要气液界面是指不同的两相物质在相交时所形成的具有一定厚度和体积的相间物理分界面一般简称为界面。在全球能源紧缺的背景下，能够全面清晰的了解气液界面行，为对于改善喷雾混合过程。，获得高能效低排放的内燃机显得尤为重要气液界面的微观性和不

3、稳定性使得采用理论分析和实验方法研宄界面特性十分困难，因此本文采用分子动力学微观数值模拟方法从单液滴蒸发与纳米尺度喷射流动两个热力学过程对气液界面行为开展微观研宄，揭示气液界面行为随环境条件变化的微观机理。ＯＰＬＳ－ＡＡ／）单液滴蒸发方面，采用液体模拟的优化全原子势函数（对正庚烧在亚、超临界环境下的气液界面性质进行平衡分子动力学模拟。真空环境下，得到气液相密度界面厚度及界面张力等性质随模拟分子数、截断半径及模拟温度的变化规律，并与实验值进行对比；在真空以及由氮气形成的亚／超临界环境下，给出流体由亚临界过渡到超临界状态时的

4、温度分布情况：由，总结了气液界面性质随模拟环境的变化规律随模拟环境亚临界过渡到超临界，气、液相密度差及界面张力减小，界面厚度增大。在低超临界状态下，界面性质与亚临界状态尚无本质区别，仅当达到较高超临界状态时，流体才表现出明显的超临界特征。纳米喷射流动ＭＤ模拟中，考察了联合原子势对正庚烧界面行为描述的精确性，进而釆用联合原子力场探索了喷孔直径、推射速度等因素对纳米射流形成的影响规律，重点考察了纳米射流喷入由氮气形成的超临界环境后，气液界面行为的变化规律。研宄结７￣８果表明：较小的喷孔直径使得射流分散，只有当孔径大至个正庚烧

5、分子长度时才能００？形成稳定射流；对正庚院流体的推射速度同样要大至２３００ｍ／ｓ时才能获得稳定的喷射流动，；高温高压环境使气液相密度差和界面张力减小从而引起射流过程中分裂现象‘，的延迟，低超临界环境不足以使两相密度差和界面张力完全消失超临界环境必须高至一定程度才能够得到超临界流体。关键词：分子动力学；气液界面；纳米射流；亚／超临界；正庚燒－－Ｉ亚／超临界环境下气液界面特性的分子动力学模拟ｒｎａｍｃｓＳｍｕｏｎｏｆ－ｓＩｎｔｅｒＭｏｌｅｃｕｌａＤｙｉｉｌａｔｉＬｉｕｉｄＧａｆａｃｅｉｎｑＳｕｂ／

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