液体燃料的喷雾燃烧必定伴随着液滴的破碎与蒸发过程,液滴蒸发过程的基础研究对于液体火箭发动机性能的提升有着重要意义。分子动力学方法不依赖任何宏观的简化模型,模拟过程自发的包含各种物理效应,并且可以模拟极端苛刻的物理条件和复杂几何模型下的物理现象,已经相当成熟并且得到了广泛的应用。本文应用分子动力学方法研究了液滴在超临界环境下的蒸发现象,并和现有的理论模型进行对比。本文首先计算了液体的基本性质如粘度,扩散系数等动力学量。然后研究了不同工况下液滴的蒸发过程中各参数的变化,包括液滴温度分布,密度分布,液滴直径等随时间的变化。研究发现,与亚临界环境下的液滴蒸发现象不同,超临界环境下液滴边界层较厚,没有明确的气液边界,密度和温度从液滴内部到环境是连续变化的量。亚临界条件下定义气液界面位置的方法在超临界条件下并不适用,必须通过新的准则定义和提取气液边界。液滴的温度分布和亚临界条件下的稳态假设不同,其实际上符合三次多项式模型。而且直径随着时间的变化偏离D~2定律。本文还获得了液滴蒸发的速度场信息,通过液滴蒸发的速度场我们可以观察到液滴蒸发时的分子运动轨迹,观察液滴蒸发的时间序列图像发现,超临界环境下液滴的蒸发过程更接近同相的扩散混合过程而不是亚临界下典型的分子蒸发过程。除了通过热力学量对液滴蒸发速率的影响进行解释之外,还通过动力学量进行了进一步的解释,提出了适用于超临界条件下的蒸发模型,具有重要的应用背景和学术价值。