本文關(guān)鍵詞：受限球腔內(nèi)締合Lennard-Jones流體的壓力張量及應(yīng)用　出處：《河北大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 締合流體 壓力張量 表面張力 界面張力 密度泛函理論

【摘要】：本文以受限球腔內(nèi)締合Lennard-Jones(LJ)流體為主要研究對象,通過考慮高階的密度關(guān)聯(lián)計算了流體的壓力張量,進一步探討了壓力張量在計算界面和表面特征時的應(yīng)用。首先,基于角度平均的方法得到了分子間的二體作用勢。其次,根據(jù)經(jīng)典的密度泛函理論分別計算了開放和封閉體系下的平衡密度分布,并在此基礎(chǔ)上計算討論了相關(guān)因素(締合強度、締合位點的數(shù)目、球腔尺寸以及體相密度(平均粒子數(shù)密度))對壓力分布的影響。再次,作為應(yīng)用,分別計算了兩體系(即開放體系和封閉體系)下相關(guān)因素變化時的表面張力和界面張力,進而討論了這些因素對其的影響。最后,在前述基礎(chǔ)上比較了兩體系下相關(guān)因素對壓力張量、表面張力以及界面張力的具體影響情況。本文的研究旨在為揭示受限流體的物理化學(xué)性質(zhì)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)提供可能的理論線索。本文共分為四個部分,主要內(nèi)容如下:第1章:緒論。介紹了受限流體以及經(jīng)典的密度泛函理論的發(fā)展現(xiàn)狀,闡述了經(jīng)典的密度泛函理論計算的一般步驟,并對壓力張量、表面張力、界面張力等受限流體的力學(xué)特征做以簡介。第2章:球腔內(nèi)Af型締合LJ流體的壓力張量(巨正則系綜)�；赪ertheim的一階微擾理論,通過角度平均法將締合位點之間的相互作用勢轉(zhuǎn)化為分子間的相互作用勢,根據(jù)經(jīng)典的密度泛函理論得到了開放體系下流體處于平衡態(tài)時的密度分布,在此基礎(chǔ)上,研究了不同因素作用下的壓力張量,并討論了這些因素對壓力分布的影響。作為應(yīng)用,計算了開放體系下,不同因素變化時的表面張力與界面張力,并分析了這些因素對其的影響。第3章:封閉球腔內(nèi)Af型締合LJ流體的壓力張量(正則系綜)。采用經(jīng)典的密度泛函理論,得到了封閉體系下流體的平衡密度分布,進而計算和討論了封閉體系中壓力分布隨不同因素變化的情況。作為應(yīng)用,分別計算了封閉體系中不同條件下的表面張力和界面張力,并討論不同條件下表面張力和界面張力的變化情況。最后,對開放體系和封閉體系下的壓力分布、表面張力、界面張力進行了比較與分析。第4章:本文的不足和展望。
[Abstract]:In this paper, the associating Lennard-Jones LJ fluid in a confined spherical cavity is taken as the main research object, and the pressure Zhang Liang of the fluid is calculated by considering the high order density correlation. The application of pressure Zhang Liang in the calculation of interface and surface characteristics is further discussed. Firstly, the two-body interaction potential between molecules is obtained based on the angular averaging method. Secondly, the two-body interaction potential between molecules is obtained. Based on the classical density functional theory, the equilibrium density distributions in open and closed systems are calculated, and the relative factors (association strength, number of associated sites) are discussed. The influence of spherical cavity size and bulk density (mean particle number density) on the pressure distribution. Thirdly, as an application. The surface tension and interfacial tension of the two systems (i.e. open system and closed system) are calculated, and the influence of these factors on them is discussed. On the basis of the above, we compare the relevant factors under the two systems to the pressure Zhang Liang. The purpose of this paper is to provide possible theoretical clues for revealing the physicochemical properties and aggregation state structure of confined fluids. This paper is divided into four parts. The main contents are as follows: chapter 1: introduction. This paper introduces the development of confined fluid and classical density functional theory, expounds the general steps of classical density functional theory calculation, and describes the pressure Zhang Liang, surface tension. The mechanical characteristics of confined fluids such as interfacial tension are briefly introduced. Chapter 2: pressure Zhang Liang of Af associating LJ fluid in spherical cavity (giant canonical ensemble) based on Wertheim's first-order perturbation theory. The interaction potential between associating sites is transformed into the intermolecular interaction potential by the angular averaging method. According to the classical density functional theory, the density distribution of the fluid in equilibrium state in the open system is obtained. On this basis, the pressure Zhang Liang under different factors is studied, and the influence of these factors on the pressure distribution is discussed. As an application, the open system is calculated. The surface tension and interfacial tension of different factors. Chapter 3: pressure Zhang Liang (canonical ensemble) of Af-type associating LJ fluid in closed sphere cavity. The classical density functional theory is used. The equilibrium density distribution of the fluid in the closed system is obtained, and the pressure distribution in the closed system with different factors is calculated and discussed. The surface tension and interfacial tension in the closed system under different conditions are calculated, and the variation of surface tension and interfacial tension under different conditions are discussed. Finally, the pressure distribution in open system and closed system is discussed. The surface tension and interfacial tension are compared and analyzed. Chapter 4: the deficiency and prospect of this paper.
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O35

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本文編號：1402411