HFO-1234yf工质及其混合物汽液相平衡性质的分子动力学模拟

发布时间：2020-04-26 01:58

【摘要】：氢氟烯烃及其混合物具有低全球变暖潜质(GWP)的优点,是近来最受瞩目的制冷剂替代物。其中,HFO-1234yf是目前被认为最有希望在空调系统,汽车空调系统以及余热利用系统替代高GWP制冷剂的替代物。作为一种新的工质,对其热物理性质研究是非常重要的。近年来,随着计算机分子模拟技术的快速发展,分子动力学模拟(MD)被越来越多地应用到工质的热力学性质研究中。本文采用分子动力学的方法从微观角度研究了HFO-1234yf工质及HFO-1234yf与R134a二元混合物的热物性参数及汽、液相平衡性质,主要研究内容如下:(1)研究了HFO-1234yf工质液相物理性质,得到了液相密度及扩散系数与温度压力的关系。(2)研究了HFO-1234yf工质汽、液相平衡物理性质,得到了不同饱和压力和温度下的汽液相密度及其密度分布,讨论了汽、液界面性质与温度的关系。(3)研究了HFO-1234yf与R134a工质混合物液相物理性质,在R134a/HFO-1234yf质量比为1:3,1:1,3:1的情况下,得到了混合工质液相密度分布,以及其扩散系数与温度的关系。(4)研究了HFO-1234yf与R134a工质混合物汽、液相平衡物理性质,在R134a/HFO-1234yf质量比为1:3,1:1,3:1的情况下,得到了体系汽液相密度分布与温度的关系,并讨论了温度滑移和共沸现象,温度滑移最大值为0.028K。
【图文】：

示意图,迭代计算,示意图,模拟软件

图 2.1 迭代计算示意图Fig.2.1 Schematic profile of numerical method2.1.2 模拟步骤① 选取模拟使用的势函数，建立模拟模型；② 选择合适的模拟系综，边界条件；③ 确定初始参数（如温度，压力），以及模拟参数（如截断半径，模拟盒长度，步长步数等）；④ 依据相应的势函数计算分子间的相互作用力，选取相应的算法求解分子的位置和瞬时运动速率;⑤ 依据分子的位置参数和位移参数，选用相应的统计方法，，获得体系的宏观性质。2.2 模拟软件及力场2.2.1 模拟软件

周期性边界条件,晶胞

2 分子动力学模拟方法子体系。但几万个原子的体系的体积大概在几十个埃立方差比较大，直接进行计算明显是不够合理的，需要对模拟因此，引入了边界条件的概念。在分子动力学模拟中，我非周期边界两种边界条件。边界条件界条件（periodic boundary condition）及在体系中，任意一面都紧挨着一个完全相同的晶胞，该晶胞的六个面都是周二维的晶胞有 8 个相同的邻胞，三维的则有 26 个。如果这个胞，也就等于它从另一边反向进入了这个晶胞。所以保持不变。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ511

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