氢分子和氮分子相互作用势及输运系数的理论计算

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相互作用势在各个领域的各方面研究中都占有重要的地位。它的研究是原子分子碰撞振动和转动激发的研究的基础。分子间的相互作用势也是物态方程理论计算的基础。而在计算有关输运系数的过程中也需要相互作用势做基础,且输运过程在相当广泛的自然现象和日常生活中发生,所以输运理论已成为物理及工程中的重要工具。   本文就相互作用势又作出一定的创意:推广了应用较为广泛的Tang-toennies(简称TT势)势的应用,并在此基础上计算了输运系数。   首先简单介绍了相互作用势的重要性,接着叙述相互作用势的一般概念和基本表达式,并给出了分子间相互作用势的发展和模型,以及各种模型的优缺点。然后给出了输运理论的重要性。接下来介绍了本文用到的理论模型-TT势模型,主要介绍了该模型的的提出以及其优缺点,并给出了该模型中要用到的一些势参数的计算,如范德瓦尔斯系数的Pade近似计算方法,以及Born-Mayer势参数的确定。在此基础上提出了用物理力学方法计算输运系数中关键的碰撞积分公式,并给出了碰撞积分公式中一些参数的确定以及关系。   利用上面给出的方法Fortran程序计算了氢分子和氮分子的相互作用势,并与文献结果做了比较,两种结果很一致,这就说明TT势模型不仅可用于原子与原子体系,原子与分子体系,离子与分子体系等,也可用它来处理某些分子与分子体系;而且对于非球对称的处理也是可行的。这就大大的扩展了TT势模型的使用范围。同时计算了氮分子和氢分子的输运系数:粘滞系数和热传导系数,计算结果与理论值的符合也进一步说明了明Tag-Toennies势模型的正确性。然而可以推测随着偏心率的逐渐增大,使用TT势模型来计算势的准确性也会逐渐降低。
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