载气压力影响水蒸气成核的分子动力学模拟

TE6; 为了探究超音速天然气脱水过程中的成核机理,利用分子动力学研究了载气压力对水蒸气成核的影响.采用IP4P/2005水模型,并考虑杂质颗粒的影响,研究了载气压力对水蒸气均相成核和非均相成核的影响,以及不同水蒸气温度和颗粒物直径下载气压力对成核的影响.结果表明,水蒸气温度为323 K下,载气压力为 0.043、0.081 和 0.170 MPa 对应的成核速率分别为(3.93±0.21)×1032、(4.51±0.35)× 1032和(8.14±0.41)×1032 m-3·s-1.载气压力的增大会促进均相成核和非均相成核.水蒸气温度的升高削弱了载气压力对成核的促进作用,均相成核由于过饱和...

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Published in东南大学学报（自然科学版） Vol. 54; no. 6; pp. 1574 - 1581
Main Authors 张军, 钟鹏辉
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 东南大学能源与环境学院,南京 210096 01.11.2024
Subjects
温度
carrier gas pressure
nucleation
particulate matter diameter
成核
分子动力学
temperature
molecular dynamics
载气压力
颗粒物直径
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ISSN1001-0505
DOI10.3969/j.issn.1001-0505.2024.06.028

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Summary:TE6; 为了探究超音速天然气脱水过程中的成核机理,利用分子动力学研究了载气压力对水蒸气成核的影响.采用IP4P/2005水模型,并考虑杂质颗粒的影响,研究了载气压力对水蒸气均相成核和非均相成核的影响,以及不同水蒸气温度和颗粒物直径下载气压力对成核的影响.结果表明,水蒸气温度为323 K下,载气压力为 0.043、0.081 和 0.170 MPa 对应的成核速率分别为(3.93±0.21)×1032、(4.51±0.35)× 1032和(8.14±0.41)×1032 m-3·s-1.载气压力的增大会促进均相成核和非均相成核.水蒸气温度的升高削弱了载气压力对成核的促进作用,均相成核由于过饱和度的降低而受到抑制,由于均相成核和非均相成核间存在蒸汽竞争,随着温度的升高非均相成核在蒸汽竞争中逐渐占据优势.颗粒直径增加能够极大促进非均相成核.随着颗粒直径的增加能够观察到载气压力对非均相成核的促进作用.
ISSN:1001-0505
DOI:10.3969/j.issn.1001-0505.2024.06.028