基于PC-SAFT状态方程的均质2CLJ粗粒化分子力场的开发及热物性预测

基于力场的分子模拟在工质流体热物性预测及微观机理揭示方面可发挥重要作用。然而,分子模拟的关键在于精确分子力场的开发与获取。传统上,分子力场参数的获取主要通过对有限热力学数据的重现来实现,这往往基于一种十分耗时的试错法,且该类型力场的预测能力通常局限于有限的热力状态区间。为克服传统力场参数化方法的局限性,本文主要提出一种采用基于PC-SAFT状态方程的分子力场开发方法,并将该方法成功用于两芯Lennard-Jones(2CLJ)流体的热物性预测。

线型分子势能函数及第二维里系数计算

本文以两中心的Lennard-Jones(2CLJ)流体为研究对象,通过引入与温度相关的势能参数,提出了改进型的2CLJDQP势能函数模型。应用此模型计算了乙烷(C_2H_6)、六氟乙烷(C_2F_6)、氟甲烷(CH3F)、氯甲烷(CH_3Cl)、1,1,1-三氟乙烷(CH3CF3)、二氟乙烷(CH_3CHF_2)的第二维里系数,较之2CLJDQP模型的计算结果,引进温度修正的改进型2CLJDQP势能函数模型计算精度显著提高,更加真实地描述了线型分子间的相互作用。计算结果表明,其中,以上物质第二维里系数的计算偏差分别为2.87%、5.45%、1.74%、5.85%、2.29%、2.31%。