【摘 要】
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受限在微孔介质中的流体性质的研究对于指导生产实际和改进生产工艺是非常重要的,而人们对受限流体结构和传递性质等行为的了解仍然十分粗浅,这方面的实验数据也非常缺乏,对
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受限在微孔介质中的流体性质的研究对于指导生产实际和改进生产工艺是非常重要的,而人们对受限流体结构和传递性质等行为的了解仍然十分粗浅,这方面的实验数据也非常缺乏,对微孔中流体性质所呈现出的特殊性的认识也才刚刚开始,所以目前开展这方面的研究具有重要的理论意义和应用价值.该工作主要应用分子动力学(MD)方法研究在不同类型的微孔中流体的结构和传递性质等行为,通过对各种体系在各种条件下的模拟研究,分析了多种因素的影响,在获取大量计算机实验数据的基础上建立微孔中流体扩散的数学模型,预测流体在微孔中的扩散行为,为科研和生产服务,这是当前迫切需要解决的课题.该论文的研究内容包括微孔中流体的结构性质和传递性质,其中传递性质包括扩散系数和粘度.我们以计算机分子模拟为主要研究手段,试图探求微孔中流体结构和传递性质的内在规律,通过研究获得了定性和定量的初步结果,并通过对大量模拟数据的综合分析,提出了扩散系数的关联模型.1.从流体的温度—密度相图出发,以简单流体氩和水为对象,分别研究了通道型和狭缝型两种类型的微孔中流体的密度分布.2.通过模拟研究了不同类型的微孔中流体的扩散系数随孔径、温度和密度的变化规律.研究发现在微孔中由于限制性孔道壁的存在严重影响了微孔中流体的扩散行为,使其分子运动受阻,扩散运动表现为明显的各向异性.3.通过对微孔中流体粘度的考察和分析,发现微孔内流体的传递性质不同于体相流体,而传递性质在扩散和粘度两方面的表现也各不相同.4.以分子动力学理论中速率过程的统计理论为基础,以碰撞频率为核心,提出了微孔中流体的扩散模型.该论文达到了预期的研究目标,并为进一步的混合物体系、复杂的微孔体系和其它性质以及理论模型的研究奠定了基础.
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